人工智能基础概念
对标上海市青少年计算机创新应用竞赛 Python 程序设计初赛(中学组)的人工智能常识题,考查概念辨析与原理理解,难度为初中竞赛初赛水平,不考公式推导和代码实现。多出"下列说法错误的是 / 不正确的是 / 无法……的是"这类反向提问,题干中把否定词写清楚,训练学生审题。干扰项优先用易混概念互换来设计,如宽度与深度、平滑与去噪、残差与方差、提高与降低、监督与无监督、分类与回归。题干用中文,专业术语第一次出现时附英文或缩写(如过拟合 Overfitting、SVM)。
章节目录
- 机器学习基本概念12 个知识点免费
- 模型评估与优化16 个知识点
- 经典机器学习算法16 个知识点
- 神经网络基础15 个知识点
- CNN、RNN 与经典网络14 个知识点
- 自然语言处理16 个知识点
- 计算机视觉与 AI 常识13 个知识点
Chapter 01 · 免费阅读
机器学习基本概念
01监督学习
用带标签(有标准答案)的数据训练模型,如给图片标好“猫”“狗”。包括分类和回归两类任务。
区别:无监督学习的数据没有标签;强化学习靠奖励在试错中学习。
易错:聚类不属于监督学习。
02无监督学习
数据没有标签,让模型自己发现规律。典型任务是聚类(如用户分群)和降维。
区别:监督学习有标签;聚类事先不知道类别,分类事先有标好的类别。
03强化学习
智能体在环境中行动,根据奖励或惩罚不断试错,学会最优策略。例:AlphaGo 自我对弈、游戏 AI、机器人控制。
区别:监督学习有现成答案,强化学习只有奖励信号。
04分类任务
预测结果是离散的类别,如判断垃圾邮件、识别手写数字、情感分析。常用算法:逻辑回归、决策树、SVM、KNN。
区别:回归预测连续数值。
易错:逻辑回归是分类算法。
05回归任务
预测结果是连续的数值,如预测房价、气温、销量。常用算法:线性回归。
区别:分类预测类别。例:“明天下不下雨”是分类,“明天降雨量多少毫米”是回归。
06训练集
用来训练模型、学习参数的数据,通常占数据的大部分(如 70%~80%)。
区别:验证集用来调参,测试集用来最终评估。
易错:训练集上表现好不代表模型真的好。
07验证集
单独留出的一部分数据,不参与训练参数,用来调整超参数、选择模型(如选学习率、K 值),也用于提前停止。
区别:测试集只在最后评估一次,不能用来调参。
08测试集
训练和调参都完成后,用来最终评估模型在新数据上表现的数据。
原则:测试集不能参与训练和调参,否则评估结果偏高。
常见划分:训练:测试 = 7:3 或 8:2。
09泛化能力
模型对没见过的新数据做出正确预测的能力,是机器学习追求的目标,用测试集衡量。
区别:过拟合的模型泛化能力差(训练集好、测试集差)。
10特征选择
从原有特征中挑出一部分,去掉无关和冗余的特征,特征本身含义不变。作用:减轻维数灾难、降低学习难度、减少过拟合。
区别:降维会生成新特征。
易错:特征选择是降低特征之间的关联性,不是提高。
11降维(PCA)
把高维数据变换成低维,用更少的新特征保留主要信息。代表方法是 PCA 主成分分析,属于无监督学习。
区别:特征选择只是从原特征里挑,不生成新特征。
12维数灾难
特征数量(维度)太多时,数据变得稀疏,计算量暴增,模型效果反而变差。
缓解:特征选择、降维。
易错:“特征越多模型一定越好”是错误的。