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機器學習

讓電腦從資料中學習的演算法

機器學習(Machine Learning)是人工智慧的核心領域,專注於開發能從資料中自動學習和改進的演算法。本頁面整理了機器學習領域的主要概念、模型架構、應用領域及相關工具框架。

核心概念

機器學習的歷史

從圖靈測試到深度學習時代的發展歷程

監督式學習

使用標籤資料學習輸入到輸出的映射函數

非監督式學習

從未標記資料中自動發現模式與結構

深度學習

多層神經網路學習資料的層次化表示

強化學習

智慧體透過與環境互動學習最佳決策

神經網路

受生物神經元啟發的計算模型,深度學習的基礎

梯度下降法

沿梯度反方向迭代更新參數的最佳化演算法

反傳遞演算法

利用鏈式法則計算梯度以訓練神經網路

決策樹

樹狀結構的監督式學習模型,具高度可解釋性

隨機森林

基於多棵決策樹的集成學習方法

支持向量機

尋找最大間隔超平面來分類資料

模型架構

卷積神經網路 (CNN)

專為網格結構資料設計,特別擅長影像處理

循環神經網路 (RNN)

具內部狀態的序列資料處理架構

Transformer

完全基於注意力機制的革命性架構

大型語言模型 (LLM)

基於 Transformer 的海量預訓練語言模型

生成對抗網路 (GAN)

生成器與判別器相互對抗的生成模型

降維演算法 (PCA)

主成分分析與其他維度降低技術

聚類演算法

K-Means、DBSCAN、層次聚類等非監督式方法

應用領域

自然語言處理

讓電腦理解、生成人類語言的技術

電腦視覺

使電腦能從影像中理解視覺資訊

模型評估

評估機器學習模型效能的各種指標與方法

損失函數

衡量模型預測與真實值差異的函數

正則化

防止模型過擬合的技術

異常偵測

識別資料中異常模式的技術

工具與框架

PyTorch

Meta 開發的動態計算圖深度學習框架

TensorFlow

Google 開發的端到端機器學習平台

scikit-learn

Python 經典機器學習函式庫

Gym

OpenAI 開發的強化學習環境套件