Python数据科学与机器学习:从入门到实践


《Python数据科学与机器学习:从入门到实践》读书摘要

《Python数据科学与机器学习:从入门到实践》是一本全面介绍Python在数据科学与机器学习领域应用的书籍,由[美]弗兰克·凯恩著,陈光欣译,中国工信出版集团和人民邮电出版社出版。

主要内容:

• 基础入门:本书从Python的安装和基础语法讲起,包括数据结构(如列表、元组、字典等)、函数、循环等内容,帮助读者快速搭建Python编程环境并掌握基本编程概念,为后续的数据科学与机器学习学习奠定基础。例如,详细介绍了如何使用Python中的NumPy、SciPy等包进行统计计算,如计算均值、中位数、众数、方差、标准差等,还讲解了各种概率分布,如均匀分布、正态分布、指数分布等,让读者对数据的统计特性有深入理解。

• 数据处理与可视化:涵盖了数据清理、标准化等数据预处理技术,以及使用Matplotlib进行数据可视化的方法。通过实际案例,如清理Web日志数据,教会读者如何处理真实世界中的杂乱数据,使其变得可用。同时,展示了如何利用Matplotlib生成各种图形,如条形图、散点图、直方图等,以便更好地理解数据。

• 机器学习算法与实践:深入讲解了多种机器学习算法,包括线性回归、多项式回归、决策树、随机森林、k均值聚类、支持向量机等,并通过实际项目进行应用。例如,使用朴素贝叶斯实现垃圾邮件分类器,基于收入与年龄进行人群聚类,使用决策树预测录用人员等,让读者在实践中掌握算法的原理和应用场景,了解如何通过训练/测试法防止多项式回归中的过拟合问题,以及集成学习的概念和方法。

• 大数据处理与Spark:介绍了大数据处理框架Apache Spark,包括在不同操作系统上安装Spark、Spark的特点(如可伸缩、速度快、充满活力、易于使用等),以及如何使用Spark MLlib实现机器学习算法,如决策树、k均值聚类、TF-IDF等,还涉及使用Spark MLlib搜索维基百科等实际操作,使读者能够处理大规模数据集。

详细目录:

• 第1章 入门

• 1.1 安装Enthought Canopy

• 1.2 使用并理解IPython/Jupyter Notebook

• 1.3 Python基础——第一部分

• 1.4 理解Python代码

• 1.5 导入模块

• 1.6 Python基础——第二部分

• 1.7 运行Python脚本

• 1.8 小结

• 第2章 统计与概率复习以及Python实现

• 2.1 数据类型

• 2.2 均值、中位数和众数

• 2.3 在Python中使用均值、中位数和众数

• 2.4 标准差和方差

• 2.5 概率密度函数和概率质量函数

• 2.6 各种类型的数据分布

• 2.7 百分位数和矩

• 2.8 小结

• 第3章 Matplotlib与概率高级概念

• 3.1 Matplotlib快速学习

• 3.2 协方差与相关系数

• 3.3 条件概率

• 3.4 贝叶斯定理

• 3.5 小结

• 第4章 预测模型

• 4.1 线性回归

• 4.2 多项式回归

• 4.3 多元回归和汽车价格预测

• 4.4 多水平模型

• 4.5 小结

• 第5章 使用Python进行机器学习

• 5.1 机器学习及训练/测试法

• 5.2 使用训练/测试法防止多项式回归中的过拟合

• 5.3 贝叶斯方法——概念

• 5.4 使用朴素贝叶斯实现垃圾邮件分类器

• 5.5 k均值聚类

• 5.6 基于收入与年龄进行人群聚类

• 5.7 熵的度量

• 5.8 决策树——概念

• 5.9 决策树——使用Python预测录用

• 5.10 集成学习

• 5.11 支持向量机简介和使用scikit-learn通过SVM进行人员聚集

• 5.12 小结

• 第6章 推荐系统

• 6.1 什么是推荐系统

• 6.2 基于项目的协同过滤

• 6.3 基于项目的协同过滤是如何工作的

• 6.4 找出电影相似度

• 6.5 改善电影相似度结果

• 6.6 向人们推荐电影

• 6.7 改善推荐结果

• 6.8 小结

• 第7章 更多数据挖掘和机器学习技术

• 7.1 k最近邻的概念

• 7.2 使用KNN预测电影评分

• 7.3 数据降维与主成分分析

• 7.4 对鸢尾花数据集的PCA示例

• 7.5 数据仓库简介

• 7.6 强化学习

• 7.7 小结

• 第8章 处理真实数据

• 8.1 偏差-方差权衡

• 8.2 使用k折交叉验证避免过拟合

• 8.3 数据清理和标准化

• 8.4 清理Web日志数据

• 8.5 数值型数据的标准化

• 8.6 检测异常值

• 8.7 小结

• 第9章 Apache Spark——大数据上的机器学习

• 9.1 安装Spark

• 9.2 Spark简介

• 9.3 Spark和弹性分布式数据集

• 9.4 MLlib简介

• 9.5 在Spark中使用MLlib实现决策树

• 9.6 在Spark中实现k均值聚类

• 9.7 TF-IDF

• 9.8 使用Spark MLlib搜索维基百科

• 9.9 使用Spark 2.0中的MLlib数据框API

• 9.10 小结

• 第10章 测试与实验设计

• 10.1 A/B测试的概念

• 10.2 t检验与p值

• 10.3 使用Python计算t统计量和p值

• 10.4 确定实验持续时间

• 10.5 A/B测试中的陷阱

• 10.6 小结

这本书内容丰富,从基础理论到实际应用,再到大数据处理,循序渐进地引导读者进入Python数据科学与机器学习的世界,适合想要系统学习相关知识和技能的读者。