
with Applications in R
کتاب مبانی یادگیری آماری (ESL) که برای نخستین بار در سال ۲۰۰۱ منتشر شد، به سرعت به یکی از مراجع بنیادین و حیاتی در حوزه یادگیری ماشین و آمار تبدیل گردید. دلیل اصلی این موفقیت، بررسی جامع و دقیق موضوعات و همچنین دسترسیپذیری مناسب آن برای مخاطبان گسترده بود. با این حال، در طول سالهای گذشته، حوزه یادگیری آماری با شتابی خیرهکننده دستخوش تغییر و تحول شده است. این تحول دو جنبه اصلی داشته است: از یک سو روشهای آماری نوین و پیشرفتهتری برای پاسخ به سوالات علمی در صنایع مختلف ابداع شدهاند، و از سوی دیگر، دایره مخاطبان این علم به شدت گسترش یافته است.
در دهههای گذشته، افزایش قدرت محاسباتی کامپیوترها موج عظیمی از علاقه را در میان افرادی که لزوماً ریاضیدان یا آمارشناس نبودند ایجاد کرد؛ متخصصانی که مشتاق بودند از ابزارهای آماری پیشرفته برای تحلیل دادههای خود استفاده کنند. با این حال، ساختار به شدت فنی و ریاضیاتی این روشها باعث شده بود که استفاده از آنها تنها به کارشناسان خبره آمار و علوم کامپیوتر محدود شود. امروزه به لطف توسعه بستههای نرمافزاری نوین، بار پیادهسازی این متدها به شدت کاهش یافته است.
همزمان، در بسیاری از حوزهها از تجارت و مراقبتهای بهداشتی گرفته تا علم ژنتیک و علوم اجتماعی، این درک عمیق حاصل شده است که یادگیری آماری ابزاری فوقالعاده قدرتمند با کاربردهای عملی بینظیر است. این روند با افزایش روزافزون حجم دادههای کلان قطعا با سرعت بیشتری ادامه خواهد داشت. اثری که پیش روی شماست، یعنی کتاب مقدمهای بر یادگیری آماری (ISL)، با هدف تسهیل همین انتقال و تبدیل یادگیری آماری از یک رشته صرفاً آکادمیک به یک دانش کاربردی و عمومی به رشته تحریر درآمده است.
این کتاب بر پایه چهار فرض و اصل اساسی بنا شده است که آن را از سایر کتابهای درسی و فنی متمایز میکند:
روشهای یادگیری آماری در طیف وسیعی از رشتههای دانشگاهی و غیردانشگاهی، فراتر از علوم آماری محض، کاربرد دارند. روشهای معاصر یادگیری آماری باید و میتوانند مانند روشهای کلاسیک نظیر رگرسیون خطی، به طور گسترده در دسترس همگان قرار گیرند. به همین دلیل، این اثر به جای بررسی تمام روشهای ممکن، بر روی پرکاربردترین و موثرترین متدهای عملی در صنعت تمرکز کرده است.
یادگیری آماری نباید به عنوان مجموعهای از جعبههای سیاه در نظر گرفته شود. هیچ روش واحدی وجود ندارد که در تمام کاربردهای ممکن عملکرد عالی داشته باشد. بدون درک چرخدندههای داخلی این جعبهها و نحوه تعامل آنها با یکدیگر، انتخاب بهترین مدل برای حل یک مسئله غیرممکن خواهد بود. از این رو، مدلها، شهود انسانی، مفروضات و نقاط قوت و ضعف هر روش به طور دقیق تبیین شدهاند.
اگرچه شناخت کارکرد هر چرخدنده مهم است، اما برای استفاده از یک ماشین نیازی نیست که توانایی ساخت آن را داشته باشید. بحثهای فنی مربوط به فرآیندهای بهینهسازی پیچیده و اثبات خصوصیات تئوری در این کتاب به حداقل رسیده است. فرض بر این است که خواننده با مفاهیم پایهای ریاضی آشناست، اما نیازی به داشتن مدارک عالی ریاضیات ندارد. و درک کل کتاب بدون دانش عمیق از ماتریسها و بردارها ممکن است.
کلمات کلیدی:این کتاب برای کسانی است که میخواهند روشهای یادگیری آماری را روی مسائل واقعی اعمال کنند. برای تحقق این هدف، بخشی از هر فصل به کارگاههای کامپیوتری اختصاص یافته است که خواننده را قدمبهقدم در پیادهسازی واقعی متدها هدایت میکند. زبان برنامهنویسی مورد استفاده در این کارگاهها زبان آر (R) است؛ زیرا این زبان به صورت رایگان در دسترس است، قدرت بالایی در پیادهسازی مدلها دارد و به عنوان زبان اول آمارشناسان جهان، جدیدترین متدها ابتدا در آن عرضه میشوند.
سلسلهمراتب مطالب به گونهای تدوین شده است که دانشجو گامبهگام مهارتهای تحلیل را پلهگذاری کند.
کتاب با بررسی مفهوم یادگیری آماری و تفاوتهای مدلهای نظارتشده و نظارتنشده آغاز میشود. سپس در بخشهای بعدی، مفاهیم حیاتی رگرسیون خطی ساده و چندگانه به عنوان سنگبنای مدلسازی پیشبینی بررسی میشوند تا خواننده آمادگی کامل را برای مباحث پیچیدهتر کسب کند.
در این بخش، متدهای دستهبندی دادهها نظیر رگرسیون لجستیک، تحلیل ممیز خطی (LDA) و روشهای همسایگی بررسی میشوند. همچنین روشهای ارزیابی مدل و بازنمایی دادهها مانند تکنیکهای ارزیابی متقاطع (Cross-Validation) و روشهای بوتاسترپ برای سنجش دقیق میزان خطای پیشبینی آموزش داده میشوند.
مباحث این بخش شامل بهینهسازی مدلهای خطی، روشهای انتخاب ویژگی، منظمسازی از طریق رگرسیون خطالرأسی (Ridge) و کمند (Lasso) است. سپس کتاب از مرزهای خطی عبور کرده و به بررسی مدلهای رگرسیون غیرخطی، چندجملهایها و توابع اسپیلاین میپردازد.
آموزش جامع مدلهای درخت تصمیم، جنگلهای تصادفی (Random Forests) و روشهای تقویتکننده (Boosting) که از قدرتمندترین ابزارهای پیشبینی در صنعت هستند. علاوه بر این، در ویرایشهای جدید، مفاهیم پایهای شبکههای عصبی و یادگیری عمیق به زبان ساده و کاربردی گنجانده شده است.
بررسی دقیق ماشینهای بردار پشتیبان (SVM) برای حل مسائل پیچیده دستهبندی. در نهایت، کتاب به سراغ روشهای یادگیری نظارتنشده نظیر تحلیل مؤلفههای اصلی (PCA) برای کاهش ابعاد دادهها و الگوریتمهای خوشهبندی (Clustering) میرود که برای کشف الگوهای پنهان در دادههای بدون برچسب کاربرد دارند.
جامعه مخاطبان این اثر بسیار گسترده است و هر کسی که به نوعی با داده و پیشبینی سروکار دارد میتواند از آن بهرهمند شود:
متخصصانی که در بخشهای مختلف صنعت، مالی، بازاریابی و بهداشت وظیفه استخراج اطلاعات از دادهها و ساخت مدلهای پیشبینی برای تصمیمگیریهای کلان را بر عهده دارند.
دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری در رشتههایی نظیر زیستشناسی، اقتصاد، مدیریت بازرگانی، علوم زمین و روانشناسی که نیازمند ابزارهای قدرتمند آماری برای تحلیل پایاننامهها و پروژههای خود هستند اما نمیخواهند در فرمولهای پیچیده ریاضی غرق شوند.
افرادی که میخواهند شهود عمیقی نسبت به کارکرد الگوریتمهای یادگیری ماشین پیدا کنند. همچنین این کتاب میتواند به عنوان یک مکمل عالی برای دورههای پیشرفته محاسباتی که از کتابهای سنگینتر استفاده میکنند، بکار رود.
برای شروع این کتاب، داشتن اطلاعات در حد یک دوره مقدماتی آمار دانشگاهی کافی است. آشنایی قبلی با زبانهای برنامهنویسی نظیر پایتون یا متلب یک مزیت محسوب میشود اما به هیچ وجه پیشنیاز نیست؛ زیرا کتاب آموزش زبان برنامهنویسی آر را از پایه آغاز میکند.
کتاب حاضر به عنوان یکی از محبوبترین و اثرگذارترین کتابهای آموزشی قرن حاضر در حوزه علم داده شناخته میشود. یادگیری مدلها از طریق شهود و مثالهای واقعی، بدون درگیر شدن با پیچیدگیهای آزاردهنده ریاضی، ویژگی منحصربهفرد این اثر است. داشتن نسخه چاپی این کتاب در کتابخانه تخصصیتان به شما این امکان را میدهد که در زمان انجام پروژههای تحلیل داده، به عنوان یک راهنمای همیشگی برای بررسی فرضیات مدلها، درک نقاط ضعف و قوت الگوریتمها و اجرای کدهای استاندارد آر به آن مراجعه کنید و کیفیت خروجی کارهای خود را به سطح بالاتری برسانید.
دستهبندی: علوم کامپیوتر، علم داده، یادگیری ماشین، آمار کاربردی
برچسبها: کتاب آموزش یادگیری آماری,برنامه نویسی آر برای علم داده,مدل سازی پیش بینی داده ها,آموزش رگرسیون خطی و لجستیک,تکنیک های کاهش ابعاد داده,الگوریتم های خوشه بندی کاربردی,کتاب یادگیری ماشین به زبان ساده,تحلیل داده های صنعتی با آر,آموزش درخت تصمیم و جنگل تصادفی,روش های منظم سازی لاسو و ریج
نمونه چاپ کتاب موجود نیست.
نظرات کاربران (0)