Book description
- Datenanalyse mit ausgereiften statistischen Modellen des Machine Learnings
- Anwendung der wichtigsten Algorithmen und Python-Bibliotheken wie NumPy, SciPy, Scikit-learn, TensorFlow, Matplotlib, Pandas und Keras
- Best Practices zur Optimierung Ihrer Machine-Learning-Algorithmen
Machine Learning und Predictive Analytics verändern die Arbeitsweise von Unternehmen grundlegend. Die Fähigkeit, in komplexen Daten Trends und Muster zu erkennen, ist heutzutage für den langfristigen geschäftlichen Erfolg ausschlaggebend und entwickelt sich zu einer der entscheidenden Wachstumsstrategien.
Die zweite Auflage dieses Buchs berücksichtigt die jüngsten Entwicklungen und Technologien, die für Machine Learning, Neuronale Netze und Deep Learning wichtig sind. Dies betrifft insbesondere die neuesten Open-Source-Bibliotheken wie Scikit-learn, Keras und TensorFlow.
Python zählt zu den führenden Programmiersprachen in den Bereichen Machine Learning, Data Science und Deep Learning und ist besonders gut dazu geeignet, grundlegende Erkenntnisse aus Ihren Daten zu gewinnen sowie ausgefeilte Algorithmen und statistische Modelle auszuarbeiten, die neue Einsichten liefern und wichtige Fragen beantworten.
Die Autoren erläutern umfassend den Einsatz von Machine-Learning- und Deep-Learning-Algorithmen und wenden diese anhand zahlreicher Beispiele praktisch an. Dafür behandeln sie in diesem Buch ein breites Spektrum leistungsfähiger Python-Bibliotheken wie Scikit-learn, Keras und TensorFlow. Sie lernen detailliert, wie Sie Python für maschinelle Lernverfahren einsetzen und dabei eine Vielzahl von statistischen Modellen verwenden.
Aus dem Inhalt:- Trainieren von Lernalgorithmen für die Klassifizierung
- Regressionsanalysen zum Prognostizieren von Ergebnissen
- Clusteranalyse zum Auffinden verborgener Muster und Strukturen in Ihren Daten
- Deep-Learning-Verfahren zur Bilderkennung
- Optimale Organisation Ihrer Daten durch effektive Verfahren zur Vorverarbeitung
- Datenkomprimierung durch Dimensionsreduktion
- Training Neuronaler Netze mit TensorFlow
- Kombination verschiedener Modelle für das Ensemble Learning
- Einbettung eines Machine-Learning-Modells in eine Webanwendung
- Stimmungsanalyse in Social Networks
- Modellierung sequenzieller Daten durch rekurrente Neuronale Netze
Table of contents
- Impressum
- Über die Autoren
- Über die Korrektoren
- Einleitung
- Kapitel 1: Wie Computer aus Daten lernen können
-
Kapitel 2: Lernalgorithmen für die Klassifizierung trainieren
- 2.1 Künstliche Neuronen: Ein kurzer Blick auf die Anfänge des Machine Learnings
- 2.2 Implementierung eines Perzeptron-Lernalgorithmus in Python
-
2.3 Adaptive lineare Neuronen und die Konvergenz des Lernens
- 2.3.1 Straffunktionen mit dem Gradientenabstiegsverfahren minimieren
- 2.3.2 Implementierung eines adaptiven linearen Neurons in Python
- 2.3.3 Verbesserung des Gradientenabstiegsverfahrens durch Merkmalstandardisierung
- 2.3.4 Großmaßstäbliches Machine Learning und stochastisches Gradientenabstiegsverfahren
- 2.4 Zusammenfassung
-
Kapitel 3: Machine-Learning-Klassifizierer mit scikit-learn verwenden
- 3.1 Auswahl eines Klassifizierungsalgorithmus
- 3.2 Erste Schritte mit scikit-learn: Trainieren eines Perzeptrons
-
3.3 Klassenwahrscheinlichkeiten durch logistische Regression modellieren
- 3.3.1 Logistische Regression und bedingte Wahrscheinlichkeiten
- 3.3.2 Gewichtungen der logistischen Straffunktion ermitteln
- 3.3.3 Konvertieren einer Adaline-Implementierung in einen Algorithmus für eine logistische Regression
- 3.3.4 Trainieren eines logistischen Regressionsmodells mit scikit-learn
- 3.3.5 Überanpassung durch Regularisierung verhindern
- 3.4 Maximum-Margin-Klassifizierung mit Support Vector Machines
- 3.5 Nichtlineare Aufgaben mit einer Kernel-SVM lösen
- 3.6 Lernen mit Entscheidungsbäumen
- 3.7 k-Nearest-Neighbor: Ein Lazy-Learning-Algorithmus
- 3.8 Zusammenfassung
- Kapitel 4: Gut geeignete Trainingsdatenmengen: Datenvorverarbeitung
-
Kapitel 5: Datenkomprimierung durch Dimensionsreduktion
- 5.1 Unüberwachte Dimensionsreduktion durch Hauptkomponentenanalyse
-
5.2 Überwachte Datenkomprimierung durch lineare Diskriminanzanalyse
- 5.2.1 Hauptkomponentenanalyse vs. lineare Diskriminanzanalyse
- 5.2.2 Die interne Funktionsweise der linearen Diskriminanzanalyse
- 5.2.3 Berechnung der Streumatrizen
- 5.2.4 Auswahl linearer Diskriminanten für den neuen Merkmalsunterraum
- 5.2.5 Projektion in den neuen Merkmalsraum
- 5.2.6 LDA mit scikit-learn
- 5.3 Kernel-Hauptkomponentenanalyse für nichtlineare Zuordnungen verwenden
- 5.4 Zusammenfassung
-
Kapitel 6: Best Practices zur Modellbewertung und Hyperparameter-Abstimmung
- 6.1 Arbeitsabläufe mit Pipelines optimieren
- 6.2 Beurteilung des Modells durch k-fache Kreuzvalidierung
- 6.3 Algorithmen mit Lern- und Validierungskurven debuggen
- 6.4 Feinabstimmung eines Lernmodells durch Rastersuche
- 6.5 Verschiedene Kriterien zur Leistungsbewertung
- 6.6 Handhabung unausgewogener Klassenverteilung
- 6.7 Zusammenfassung
-
Kapitel 7: Kombination verschiedener Modelle für das Ensemble Learning
- 7.1 Ensemble Learning
- 7.2 Klassifizierer durch Mehrheitsentscheidung kombinieren
- 7.3 Bewertung und Abstimmung des Klassifizierer-Ensembles
- 7.4 Bagging: Klassifizierer-Ensembles anhand von Bootstrap-Stichproben entwickeln
- 7.5 Schwache Klassifizierer durch adaptives Boosting verbessern
- 7.6 Zusammenfassung
- Kapitel 8: Machine Learning zur Analyse von Stimmungslagen nutzen
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Kapitel 9: Einbettung eines Machine-Learning-Modells in eine Webanwendung
- 9.1 Serialisierung angepasster Schätzer mit scikit-learn
- 9.2 Einrichtung einer SQLite-Datenbank zum Speichern von Daten
- 9.3 Entwicklung einer Webanwendung mit Flask
- 9.4 Der Filmbewertungsklassifizierer als Webanwendung
- 9.5 Einrichtung der Webanwendung auf einem öffentlich zugänglichen Webserver
- 9.6 Zusammenfassung
-
Kapitel 10: Vorhersage stetiger Zielvariablen durch Regressionsanalyse
- 10.1 Lineare Regression
- 10.2 Die Lebensbedingungen-Datensammlung
- 10.3 Implementierung eines linearen Regressionsmodells mit der Methode der kleinsten Quadrate
- 10.4 Anpassung eines robusten Regressionsmodells mit dem RANSAC-Algorithmus
- 10.5 Bewertung der Leistung linearer Regressionsmodelle
- 10.6 Regularisierungsverfahren für die Regression einsetzen
- 10.7 Polynomiale Regression: Umwandeln einer linearen Regression in eine Kurve
- 10.8 Handhabung nichtlinearer Beziehungen mit Random Forests
- 10.9 Zusammenfassung
- Kapitel 11: Verwendung nicht gekennzeichneter Daten: Clusteranalyse
- Kapitel 12: Implementierung eines künstlichen neuronalen Netzes
- Kapitel 13: Parallelisierung des Trainings neuronaler Netze mit TensorFlow
-
Kapitel 14: Die Funktionsweise von TensorFlow im Detail
- 14.1 Grundlegende Merkmale von TensorFlow
- 14.2 TensorFlow-Tensoren und deren Rang
- 14.3 TensorFlow-Berechnungsgraphen
- 14.4 Platzhalter in TensorFlow
- 14.5 Variablen in TensorFlow
- 14.6 Erstellen eines Regressionsmodells
- 14.7 Ausführung von Objekten in einem TensorFlow-Graphen unter Verwendung ihres Namens
- 14.8 Speichern und wiederherstellen eines Modells in TensorFlow
- 14.9 Tensoren als mehrdimensionale Datenarrays transformieren
- 14.10 Mechanismen der Flusskontrolle beim Erstellen von Graphen verwenden
- 14.11 Graphen mit TensorBoard visualisieren
- 14.12 Zusammenfassung
- Kapitel 15: Bildklassifizierung mit tiefen konvolutionalen neuronalen Netzen
-
Kapitel 16: Modellierung sequenzieller Daten durch rekurrente neuronale Netze
- 16.1 Sequenzielle Daten
- 16.2 Sequenzmodellierung mit RNNs
- 16.3 Implementierung eines mehrschichtigen RNNs zur Sequenzmodellierung mit TensorFlow
-
16.4 Projekt 1: Analyse der Stimmungslage in der IMDb-Filmbewertungsdatenbank mit mehrschichtigen RNNs
- 16.4.1 Datenaufbereitung
- 16.4.2 Einbettung
- 16.4.3 Erstellen eines RNN-Modells
- 16.4.4 Der Konstruktor der SentimentRNN-Klasse
- 16.4.5 Die build-Methode
- 16.4.6 Die train-Methode
- 16.4.7 Die predict-Methode
- 16.4.8 Instanziierung der SentimentRNN-Klasse
- 16.4.9 Training und Optimierung des RNN-Modells zur Stimmungsanalyse
- 16.5 Projekt 2: Implementierung eines RNNs zur Sprachmodellierung durch Zeichen mit TensorFlow
- 16.6 Zusammenfassung und Schlusswort
Product information
- Title: Machine Learning mit Python und ScikitLearn und TensorFlow
- Author(s):
- Release date: December 2017
- Publisher(s): mitp Verlag
- ISBN: 9783958457355
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