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内容推荐 今天,人工智能在我们的生活中随处可见。它能推送我们喜欢的电视节目,帮助我们诊断疑难杂症,还能向我们推荐商品。因此,让我们掌握人工智能的核心算法,拥抱日新月异的智能世界吧。 与那些充斥着公式和术语的教材不同,本书利用丰富的图表、案例和习题,深入浅出地讲解人工智能的基本概念。你只需要具备高中数学基础知识,即可轻松阅读本书。读完本书之后,你将能亲手设计算法来预测银行交易风险,创造艺术作品甚至配置自动驾驶汽车。 主要内容 各种人工智能算法的实践场景 帮助决策的智能搜索算法 受生物学启发的算法簇 机器学习与神经网络 强化学习与Q-learning 阅读门槛 具备高中代数和微积分知识的软件开发人员。 作者简介 里沙尔·赫班斯,技术专家,人工智能初创公司创始人,国际会议演讲者。 目录 第1章 人工智能初印象 1.1 什么是人工智能? 1.1.1 定义AI 1.1.2 理解数据是智能算法的核心 1.1.3 把算法看作“菜谱” 1.2 人工智能简史 1.3 问题类型与问题解决范式 1.4 人工智能概念的直观印象 1.5 人工智能算法的用途 1.5.1 农业:植物种植优化 1.5.2 银行业:欺诈检测 1.5.3 网络安全:攻击检测与处理 1.5.4 医疗:智能诊断 1.5.5 物流:路径规划与优化 1.5.6 通信:网络优化 1.5.7 游戏:主体创造 1.5.8 艺术:创造杰出作品 1.6 本章小结 第2章 搜索算法基础 2.1 什么是规划与搜索? 2.2 计算成本:需要智能算法的原因 2.3 适合用搜索算法的问题 2.4 表示状态:创建一个表示问题空间与解的框架 2.4.1 图:表示搜索问题与解 2.4.2 用具体的数据结构表示图 2.4.3 树:表示搜索结果的具体结构 2.5 无知搜索:盲目地找寻解 2.6 广度优先搜索:先看广度,再看深度 2.7 深度优先搜索:先看深度,再看广度 2.8 盲目搜索算法的用例 2.9 可选:关于图的类别 2.10 可选:其他表示图的方法 2.10.1 关联矩阵 2.10.2 邻接表 2.11 本章小结 第3章 智能搜索 3.1 定义启发式方法:设计有根据的猜测 3.2 知情搜索:在指导下寻求解决方案 3.2.1 A*搜索 3.2.2 知情搜索算法的用例 3.3 对抗性搜索:在不断变化的环境中寻找解决方案 3.3.1 一个简单的对抗性问题 3.3.2 最小-最大搜索:模拟行动并选择最好的未来 3.3.3 启发式 3.3.4 阿尔法-贝塔剪枝:仅探索合理的路径 3.3.5 对抗搜索算法的典型案例 3.4 本章小结 第4章 进化算法 4.1 什么是进化? 4.2 适合用进化算法的问题 4.3 遗传算法的生命周期 4.4 对解空间进行编码 4.5 创建解决方案种群 4.6 衡量种群中个体的适应度 4.7 根据适应度得分筛选亲本 4.8 由亲本繁殖个体 4.8.1 单点交叉:从每个亲本继承一部分 4.8.2 两点交叉:从每个亲本继承多个部分 4.8.3 均匀交叉:从每个亲本继承多个部分 4.8.4 二进制编码的位串突变 4.8.5 二进制编码的翻转位突变 4.9 繁衍下一代 4.9.1 探索与挖掘 4.9.2 停止条件 4.10 遗传算法的参数配置 4.11 进化算法的用例 4.12 本章小结 第5章 进化算法(高级篇) 5.1 进化算法的生命周期 5.2 其他筛选策略 5.2.1 排序筛选法:均分赛场 5.2.2 联赛筛选法:分组对抗 5.2.3 精英筛选法:只选最好的 5.3 实值编码:处理真实数值 5.3.1 实值编码的核心概念 5.3.2 算术交叉:数学化繁殖 5.3.3 边界突变 5.3.4 算术突变 5.4 顺序编码:处理序列 5.4.1 适应度函数的重要性 5.4.2 顺序编码的核心概念 5.4.3 顺序突变:适用于顺序编码 5.5 树编码:处理层次结构 5.5.1 树编码的核心概念 5.5.2 树交叉:继承树的分支 5.5.3 节点突变:更改节点的值 5.6 常见进化算法 5.6.1 遗传编程 5.6.2 进化编程 5.7 进化算法术语表 5.8 进化算法的其他用例 5.9 本章小结 第6章 群体智能:蚁群优化 6.1 什么是群体智能? 6.2 适合用蚁群优化算法的问题 6.3 状态表达:如何表达蚂蚁和路径? 6.4 蚁群优化算法的生命周期 6.4.1 初始化信息素印迹 6.4.2 建立蚂蚁种群 6.4.3 为蚂蚁选择下一个访问项目 6.4.4 更新信息素印迹 6.4.5 更新最佳解决方案 6.4.6 确定终止条件 6.5 蚁群优化算法的用例 6.6 本章小结 第7章 群体智能:粒子群优化 7.1 什么是粒子群优化? 7.2 优化问题:略偏技术性的观点 7.3 适合用粒子群优化算法的问题 7.4 状态表达:粒子是什么样的? 7.5 粒子群优化的生命周期 7.5.1 初始化粒子群 7.5.2 计算粒子的适应度 7.5.3 更新粒子的位置 7.5.4 确定终止条件 7.6 粒子群优化算法的用例 7.7 本章小结 第8章 机器学习 8.1 什么是机器学习? 8.2 适合用机器学习的问题 8.2.1 监督学习 8.2.2 非监督学习 8.2.3 强化学习 8.3 机器学习的工作流程 8.3.1 收集和理解数据:掌握数据背景 8.3.2 准备数据:清洗和整理 8.3.3 训练模型:用线性回归预测 8.3.4 测试模型:验证模型精度 8.3.5 提高准确性 8.4 分类问题:决策树 8.4.1 分类问题:非此即彼 8.4.2 决策树的基础知识 8.4.3 训练决策树 8.4.4 用决策树对实例进行分类 8.5 其他常见的机器学习算法 8.6 机器学习算法的用例 8.7 本章小结 第9章 人工神经网络 9.1 什么是人工神经网络 导语 本书重点涵盖的算法簇包括搜索算法、进化算法与群体智能算法。每簇算法由浅入深分上下两章,上章基础篇围绕各种实际案例阐述算法设计理念,下章高级篇则带读者思考如何打造更理想的解决方案。同时,本书以典型机器学习工作流为例,讲解线性回归、决策树、神经网络与强化学习等常见算法类别。读完本书,你将能掌握清洗数据、训练模型、测试模型、调优算法等整个学习流程中的关键技巧——正所谓万变不离其宗,这将为你以后进一步探索智能世界打下坚实基础。 |