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Nature子刊 | 适用于生物学研究人员的机器学习指南(上)

相比之下,回归模型输出一组连续的,例如预测蛋白质中一个残基突变后折叠的自由能变化。连续可以设定阈值或以其他方式离散化,这意味着通常可以将回归问题重新表述为分类问题。...例如,上面提到的自由能变化可以被划分为对蛋白质稳定性有利或不利的数值范围。聚类方法用于预测数据集中相似数据点的分组,通常基于数据点之间的某种相似性测量。...例子包括回归问题的均方误差损失和分类问题的二元交叉熵。 参数和超参数 模型本质上是数学函数,对一些输入特征集进行操作,并产生一个或多个输出或特征。...为了能够在训练数据上进行学习,模型包含可调整的参数,其可以在训练过程中改变,以达到模型的最佳性能。例如,在一个简单的回归模型中,每个特征都有一个乘以特征的参数,这些参数相加后就可以做出预测。...人工神经元是所有神经网络模型的组成部分。人工神经元只是一个数学函数,它以特定的方式将输入映射(转换)为输出。单个人工神经元接收任意数量的输入,对其应用特定的数学函数并返回输出

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机器学习算法集锦

clustering 聚类也是分析样本的属性, 有点类似classification, 不同的就是classification 在预测之前是知道 y 的范围, 或者说知道到底有几个类别, 而聚类是不知道属性的范围的...集成算法 集成方法是由多个较弱的模型集成模型组,其中的模型可以单独进行训练,并且它们的预测能以某种方式结合起来去做出一个总体预测。...它是一种模式匹配,常被用于回归和分类问题,但拥有庞大的子域,由数百种算法和各类问题的变体组成。 人工神经网络(ANN)提供了一种普遍而且实际的方法从样例中学习为实数、离散或向量函数。...人工神经网络由一系列简单的单元相互连接构成,其中每个单元有一定数量的实输入,并产生单一的实输出。...许多这样的方法可针对分类和回归的使用进行调整。

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    损失函数详解

    如果Y_pred离Y很远,则损失将非常高。但是,如果两个几乎相同,则损失将非常。因此,我们需要保留一个损失函数,当模型在数据集上训练时,它可以有效地惩罚模型。...首先,让我们探讨如何进行二进制分类。 二进制分类 在二进制分类中,即使我们在两个类之间进行预测,输出层中也只有一个节点。为了得到概率格式的输出,我们需要应用一个激活函数。...Softmax可视化例子 正如你所看到的,我们只是把所有的都转化成一个指数函数。之后,为了确保它们都在0-1的范围内为了确保所有输出的和等于1,我们只是用每个指数除以所有指数的和。...既然我们已经讨论了分类,现在让我们继续讨论回归回归损失 在回归中,我们的模型试图预测一个连续的。...回归模型的一些例子是: 房价预测 人年龄的预测回归模型中,我们的神经网络对于我们试图预测的每个连续都有一个输出节点。回归损失是通过直接比较输出和真实来计算的。

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    通过支持向量回归和LSTM进行股票价格预测

    股票市场令人难以置信的不可预测且迅速变化。这只是一个有趣的项目,可以学习使用神经网络进行库存分析的一些基本技术。...线性回归的目标是找到最适合数据的线,这将导致预测的y与给出的已知y接近。...MinMaxScaler的工作原理是将范围缩小为0或1 下面是min-max缩放器的等式: 这是sklearn在后台进行的将数据转换为所需范围的等式。...在这里,神经网络对看不见的2019年特斯拉股票数据进行预测。...因此,给神经网络一个X_test数组,其中每个索引包含36天的收盘价格。y_test是36天价格的价值。 然后,将原始y存储在org_y变量中。将绘制此图并将这些与模型预测的价格进行比较。

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    教程 | 算法太多挑花眼?教你如何选择正确的机器学习算法

    常用的机器学习算法 线性回归 这可能是机器学习中最简单的算法。例如,当你想要计算一些连续,而不是将输出分类时,可以使用回归算法。因此,当你需要预测一个正在运行的过程未来的时,你可以使用回归算法。...回归 Logistic 回归执行二进制分类,因此输出二标签。...在下列现实世界的应用中,你可以使用随机森林: 预测高危患者 预测零件在生产中的故障 预测拖欠贷款的人 神经网络 神经网络中包含着神经元之间连接的权重。这些权重是平衡的,逐次对数据点进行学习。...当所有的权重都被训练好后,如果需要对新给定的数据点进行回归神经网络可以被用于预测分类结果或一个具体数值。...利用神经网络,可以对特别复杂的模型进行训练,并且将其作为一种黑盒方法加以利用,而在训练模型之前,我们无需进行不可预测的复杂特征工程。

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    算法太多挑花眼?教你如何选择正确的机器学习算法

    常用的机器学习算法 线性回归 这可能是机器学习中最简单的算法。例如,当你想要计算一些连续,而不是将输出分类时,可以使用回归算法。因此,当你需要预测一个正在运行的过程未来的时,你可以使用回归算法。...回归 Logistic 回归执行二进制分类,因此输出二标签。...在下列现实世界的应用中,你可以使用随机森林: 预测高危患者 预测零件在生产中的故障 预测拖欠贷款的人 神经网络 神经网络中包含着神经元之间连接的权重。这些权重是平衡的,逐次对数据点进行学习。...当所有的权重都被训练好后,如果需要对新给定的数据点进行回归神经网络可以被用于预测分类结果或一个具体数值。...利用神经网络,可以对特别复杂的模型进行训练,并且将其作为一种黑盒方法加以利用,而在训练模型之前,我们无需进行不可预测的复杂特征工程。

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    用一句话总结常用的机器学习算法

    LDA也不能直接用于分类和回归问题,要对降维后的向量进行分类还需要借助其他算法,如kNN。...logistic回归 核心:直接从样本估计出它属于正负样本的概率 通过先将向量进行线性加权,然后计算logistic函数,可以得到[0,1]之间的概率,它表示样本x属于正样本的概率: ?...随机森林 核心:用有放回采样的样本训练多棵决策树,训练决策树的每个节点是只用了无放回抽样的部分特征,预测时用这些树的预测结果进行投票 随机森林是一种集成学习算法,它由多棵决策树组成。...对于分类问题,一个测试样本会送到每一棵决策树中进行预测,然后投票,得票最多的类为最终分类结果。对于回归问题随机森林的预测输出是所有决策树输出的均值。 假设有n个训练样本。...和其他类型的神经网络一样,循环神经网络是一个判别模型,既支持分类问题,也支持回归问题,并且支持多分类问题。

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    用一句话总结常用的机器学习算法

    对于待分类样本即图中的黑色点,寻找离该样本最近的一部分训练样本,在图中是以这个矩形样本为圆心的某一圆范围内的所有样本。...LDA也不能直接用于分类和回归问题,要对降维后的向量进行分类还需要借助其他算法,如kNN。...logistic回归 核心:直接从样本估计出它属于正负样本的概率 通过先将向量进行线性加权,然后计算logistic函数,可以得到[0,1]之间的概率,它表示样本x属于正样本的概率: 正样本标签为...随机森林 核心:用有放回采样的样本训练多棵决策树,训练决策树的每个节点是只用了无放回抽样的部分特征,预测时用这些树的预测结果进行投票 随机森林是一种集成学习算法,它由多棵决策树组成。...对于分类问题,一个测试样本会送到每一棵决策树中进行预测,然后投票,得票最多的类为最终分类结果。对于回归问题随机森林的预测输出是所有决策树输出的均值。 假设有n个训练样本。

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    机器学习模型,全面总结!

    KNN做分类预测时,一般是选择多数表决法,即训练集里和预测的样本特征最近的K个样本,预测为里面有最多类别数的类别。KNN做回归时,一般是选择平均法,即最近的K个样本的样本输出的平均值作为回归预测。...回归树的叶节点所含样本中,其输出变量的平均值就是预测结果。 1.16 bp神经网络 bp神经网络是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。...bp神经网络的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权和阈值,使网络的分类错误率最小(误差平方和最小)。...1.17 支持向量机(SVM) 支持向量机回归(SVR)用非线性映射将数据映射到高维数据特征空间中,使得在高维数据特征空间中自变量与因变量具有很好的线性回归特征,在该特征空间进行拟合后再返回到原始空间。...1.22 adaboost adaboost给予误差率的学习器一个高的权重,给予误差率高的学习器一个的权重,结合弱学习器和对应的权重,生成强学习器。

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    机器学习基础知识点全面总结!

    KNN做分类预测时,一般是选择多数表决法,即训练集里和预测的样本特征最近的K个样本,预测为里面有最多类别数的类别。 KNN做回归时,一般是选择平均法,即最近的K个样本的样本输出的平均值作为回归预测。...回归树的叶节点所含样本中,其输出变量的平均值就是预测结果。 1.16 bp神经网络 bp神经网络是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。...bp神经网络的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权和阈值,使网络的分类错误率最小(误差平方和最小)。...1.17 支持向量机(SVM) 支持向量机回归(SVR)用非线性映射将数据映射到高维数据特征空间中,使得在高维数据特征空间中自变量与因变量具有很好的线性回归特征,在该特征空间进行拟合后再返回到原始空间。...1.22 adaboost adaboost给予误差率的学习器一个高的权重,给予误差率高的学习器一个的权重,结合弱学习器和对应的权重,生成强学习器。

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    基于CNN目标检测方法(RCNN,Fast-RCNN,Faster-RCNN,Mask-RCNN,YOLO,SSD)行人检测

    然后在这个特征图上采用一个N×N(文中是3×3)的滑动窗口,对于每个滑窗位置都映射一个维度的特征(如256-d)。然后这个特征分别送入两个全连接层,一个用于分类预测,另外一个用于回归。...因此,RPN可以采用卷积层来实现:首先是一个n×n卷积得到维特征,然后是两个1×1的卷积,分别用于分类与回归。 ?...2 基于回归的卷积神经网络目标检测 针对目标检测重新设计卷积神经网络的结构,提出了将卷积神经网络作为回归器,把整幅待检测图像看成一个候选区,直接输入卷积神经网络回归目标在待检测图像中的位置信息。...中心坐标的预测(x,y)是相对于每个单元格左上角坐标点的偏移,并且单位是相对于单元格大小的。而边界框的w和h预测是相对于整个图片的宽与高的比例,这样理论上4个元素的大小应该在[0,1]范围。...我们不再有额外的回归器对边框再进一步预测,而是直接使用单个回归器来预测真实边框。2,SSD不只是对卷积神经网络输出的特征做预测,它会进一步将特征通过卷积和池化层变小来做预测

    1.9K10

    R语言用线性模型进行臭氧预测: 加权泊松回归,普通最小二乘,加权负二项式模型,多重插补缺失

    :97.00 从两组观测的分布来看,我们看不到高臭氧观测与其他样本之间的巨大差异。但是,我们可以使用上面的模型预测图找到问题。在该图中,我们看到大多数数据点都以[0,50]臭氧范围为中心。...该模型绝对比普通的最小二乘模型更合适,因为它可以更好地处理离群。 采样 让我们从训练数据中进行采样,以确保不再出现臭氧含量过高的情况。这类似于进行加权回归。...如我们所见,该模型结合了使用泊松回归(非负预测)和使用权重(低估离群)的优势。...该模型对臭氧水平置信度较高,但对高臭氧水平置信度较低 数据集 优化模型后,我们现在返回初始数据集。还记得我们在分析开始时就删除了所有缺失的观察结果吗?...为了更准确地预测离群,我们训练了加权线性回归模型(R2= 0.621)。接下来,为了仅预测正值,我们训练了加权Poisson回归模型(R2= 0.652)。

    1.6K20

    预测模型数据挖掘之预测模型

    特点: 技术比较成熟,预测过程简单;将预测对象的影响因素分解,考察各因素的变化情况,从而估计预测对象未来的数量状态;回归模型误差较大,外推特性差。 适用范围回归分析法一般适用于中期预测。...回归分析法要求样本量大且要求样本有较好的分布规律,当预测的长度大于占有的原始数据长度时,采用该方法进行预测在理论上不能保证预测结果的精度。...---- ---- 灰色预测法 基本思想: 将一切随机变量看作是在一定范围内变化的灰色变量,不是从统计规律角度出发进行大样本分析研究,而是利用数据处理方法(数据生成与还原),将杂乱无章的原始数据整理成规律性较强的生成数据来加以研究...适用范围预测模型是一个指数函数,如果待测量是以某一指数规律发展的,则可望得较高精度的预测结果。影响模型预测精度及其适应性的关键因素,是模型中背景的构造及预测公式中初值的选取。...利用人工神经网络的学习功能,用大量样本对神经元网络进行训练,调整其连接权和闭,然后可以利用已确定的模型进行预测

    4.9K20

    大数据和机器学习相关概念

    01 大数据的定义 大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产...接着,我们将这些 数据通过机器学习算法进行处理,这个过程在机器学习中叫做“训练”,处理的结果可以被我们用来对新的数据进行预测,这个结果一般称之为“模型”。对新数据 的预测过程在机器学习中叫做“预测”。...在神经网络中,每个处理单元事实上就是一个逻辑回归模型,逻辑回归模型接收上层的输入,把模型的预测结果作为输出传输到下一个层次。通过这样的过程,神经网络可以完成非常复杂的非线性分类。...左边的三条竖直的图像列显示的是神经网络中三个隐藏层的输出,可以看出,随着层次的不断深入,越深的层次处理的细节越,例如层3基本处理的都已经是线的细节了。...这种信号正向传播与误差反向传播的各层权调整过程,是周而复始地进行的。权不断调整的过程,也就是网络的学习训练过程。此过程一直进行到网络输出的误差减少到可接受的程度,或进行到预先设定的学习次数为止。

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    最全解析:大数据和机器学习有什么区别

    来源: http://blog.csdn.net/ycm1101743158/article/details/70158767 大数据的定义 大数据(big data),指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉...接着,我们将这些 数据通过机器学习算法进行处理,这个过程在机器学习中叫做“训练”,处理的结果可以被我们用来对新的数据进行预测,这个结果一般称之为“模型”。对新数据 的预测过程在机器学习中叫做“预测”。...在神经网络中,每个处理单元事实上就是一个逻辑回归模型,逻辑回归模型接收上层的输入,把模型的预测结果作为输出传输到下一个层次。通过这样的过程,神经网络可以完成非常复杂的非线性分类。   ...左边的三条竖直的图像列显示的是神经网络中三个隐藏层的输出,可以看出,随着层次的不断深入,越深的层次处理的细节越,例如层3基本处理的都已经是线的细节了。...这种信号正向传播与误差反向传播的各层权调整过程,是周而复始地进行的。权不断调整的过程,也就是网络的学习训练过程。此过程一直进行到网络输出的误差减少到可接受的程度,或进行到预先设定的学习次数为止。

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    Python数据分析与实战挖掘

    、聚类、预测和模型分析等;依赖于NumPy、SciPy、Matplotlib Keras Scikit-Learn没有人工神经网络模型,Keras用于搭建神经网络,是一个机遇Theano的深度学习库。...在记录中找到与缺失样本最接近的样本的该属性进行插补 回归方法 根据已有数据和与其有关的其他变量数据建立拟合模型来预测法 建立合适的插函数f(x),未知计算得到。...主要分类与预测算法 回归分析 确定预测与其他变量关系。...将维非线性可分转化为高维线性可分进行分析 常用插补方法 《 贵阳数据分析师》 均值/中位数/众数 根据属性类型,取均值、中位数、众数进行插补 使用固定 将缺失属性用常量替代 最近邻插补法 在记录中找到与缺失样本最接近的样本的该属性进行插补...回归方法 根据已有数据和与其有关的其他变量数据建立拟合模型来预测法 建立合适的插函数f(x),未知计算得到。

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    挖掘算法&模型

    如果训练集较小,那么高偏差/方差的分类器(如贝叶斯分类器、SVM、集成学习)要比偏差/高方差的分类器具有优势,因为后者容易过拟合。...而非线性回归则相反,是假设自变量与因变量之间的关系是非线性的,即自变量的最高次是大于1的。常用的非线性回归算法有逻辑回归、softmax回归神经网络、支持向量机以及CART等。...若在回归结果上面加一层,则可以达到分类的效果。 预测模型:   预测模型包括分类模型与回归模型,两者的区别在于前者是对离散进行预测,而后者是对连续进行预测。...同时,在与时间有关的预测模型中,是根据历史的状态预测将来一段时间内的状态。如设备故障预测等。常用的算法包括自回归积分滑动平均模型(ARIMA)、灰度预测模型、循环神经网络以及深度学习模型等。   ...使用分类、回归模型对设备的故障进行预测以便在设备故障发生之前就进行维修,对设备采购需求、设备技改、设备剩余寿命进行预测,同时可以对设备的故障进行分类等。

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    一文了解机器学习以及其相关领域(上)

    而我利用这来预测他这次迟到的可能性。如果这个超出了我心里的某个界限,那我选择等一会再出发。...如果我希望能够预测小Y迟到的具体时间,我可以把他每次迟到的时间跟雨量的大小以及前面考虑的自变量统一建立一个模型。于是我的模型可以预测,例如他大概会迟到几分钟。这样可以帮助我更好的规划我出门的时间。...在这样的情况下,决策树就无法很好地支撑了,因为决策树只能预测离散。我们可以用节2所介绍的线型回归方法建立这个模型。   如果我把这些建立模型的过程交给电脑。...接着,我们将这些 数据通过机器学习算法进行处理,这个过程在机器学习中叫做“训练”,处理的结果可以被我们用来对新的数据进行预测,这个结果一般称之为“模型”。对新数据 的预测过程在机器学习中叫做“预测”。...神经网络的逻辑架构 在神经网络中,每个处理单元事实上就是一个逻辑回归模型,逻辑回归模型接收上层的输入,把模型的预测结果作为输出传输到下一个层次。

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    Nat. Mach. Intell. | 利用图网络发现蛋白质与配体相互作用关键点

    在基于配体的设计中,这些方法包括用于定量结构-活性关系建模的多元线性回归模型,支持向量回归,或随机森林回归。此外,深度神经网络(DNNs)的使用也越来越广泛。...GNNs被使用训练和验证集的相互作用图进行评估,然后用来预测外部核心和保留集的数值亲和力(pKi)。作为性能度量,计算了预测亲和力与实验亲和力之间的常规均方根误差(r.m.s.e.)。...然后单独分析了不同亲和力子范围内的测试实例预测,包括亲和力(pKi 8)。...分析的、中和高亲和力子范围分别包含533、698和615个测试实例。...图 3 图 4 综合分析结果表明,不同类型的图神经网络(GNN)并没有一致地从图表中学习蛋白质-配体相互作用信息来进行精确的亲和力预测。然而,相互作用边被不同程度地优先考虑。

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