本書是專注於數據挖掘與分析的基本算法的入門圖書,內容分為數據分析基礎、頻繁模式挖掘、聚類和分類四個部分,每一部分的各個章節兼顧基礎知識和前沿話題,例如核方法、高維數據分析、復雜圖和網絡等。每一章ZUI後均附有參考書目和習題。
本書適閤高等院校相關專業的學生和教師閱讀,也適閤從事數據挖掘相關工作的人員學習參考。
Mohammed J. Zaki
倫斯勒理工學院計算機科學係教授,ACM傑齣科學傢,IEEE會士,目前緻力於研究新數據挖掘技術。曾獲得榖歌教職研究奬等諸多奬項。
Wagner Meira Jr.
巴西米納斯聯邦大學計算機科學係教授,數據庫專傢。
第1章 數據挖掘與分析 1
1.1 數據矩陣 1
1.2 屬性 2
1.3 數據的幾何和代數描述 3
1.3.1 距離和角度 5
1.3.2 均值與總方差 8
1.3.3 正交投影 9
1.3.4 綫性無關與維數 10
1.4 數據:概率觀點 12
1.4.1 二元隨機變量 17
1.4.2 多元隨機變量 20
1.4.3 隨機抽樣和統計量 21
1.5 數據挖掘 22
1.5.1 探索性數據分析 23
1.5.2 頻繁模式挖掘 24
1.5.3 聚類 24
1.5.4 分類 25
1.6 補充閱讀 26
1.7 習題 26
DIYI部分 數據分析基礎
第2章 數值屬性 28
2.1 一元變量分析 28
2.1.1 數據居中度度量 29
2.1.2 數據離散度度量 32
2.2 二元變量分析 35
2.2.1 位置和離散度的度量 36
2.2.2 相關性度量 37
2.3 多元變量分析 40
2.4 數據規範化 44
2.5 正態分布 46
2.5.1 一元正態分布 46
2.5.2 多元正態分布 47
2.6 補充閱讀 50
2.7 習題 51
第3章 類彆型屬性 53
3.1 一元分析 53
3.1.1 伯努利變量(Bernoulli variable) 53
3.1.2 多元伯努利變量 55
3.2 二元分析 61
3.3 多元分析 69
3.4 距離和角度 74
3.5 離散化 75
3.6 補充閱讀 77
3.7 習題 78
第4章 圖數據 79
4.1 圖的概念 79
4.2 拓撲屬性 83
4.3 中心度分析 86
4.3.1 基本中心度 86
4.3.2 Web中心度 88
4.4 圖的模型 96
4.4.1 Erd?s-Rényi隨機圖模型 98
4.4.2 Watts-Strogatz小世界圖模型 101
4.4.3 Barabási-Albert無標度模型 104
4.5 補充閱讀 111
4.6 習題 112
第5章 核方法 114
5.1 核矩陣 117
5.1.1 再生核映射 118
5.1.2 Mercer核映射 120
5.2 嚮量核 122
5.3 特徵空間中的基本核操作 126
5.4 復雜對象的核 132
5.4.1 字符串的譜核 132
5.4.2 圖節點的擴散核 133
5.5 補充閱讀 137
5.6 習題 137
第6章 高維數據 139
6.1 高維對象 139
6.2 高維體積 141
6.3 超立方體的內接超球麵 143
6.4 薄超球麵殼的體積 144
6.5 超空間的對角綫 145
6.6 多元正態的密度 146
6.7 附錄:球麵體積的推導 149
6.8 補充閱讀 153
6.9 習題 153
第7章 降維 156
7.1 背景知識 156
7.2 主成分分析 160
7.2.1 ZUI優綫近似 160
7.2.2 ZUI優二維近似 163
7.2.3 ZUI優r維近似 167
7.2.4 主成分分析的幾何意義 170
7.3 核主成分分析 172
7.4 奇異值分解 178
7.4.1 奇異值分解的幾何意義 179
7.4.2 奇異值分解和主成分分析之間的聯係 180
7.5 補充閱讀 182
7.6 習題 182
第二部分 頻繁模式挖掘
第8章 項集挖掘 186
8.1 頻繁項集和關聯規則 186
8.2 頻繁項集挖掘算法 189
8.2.1 逐層的方法:Apriori算法 191
8.2.2 事務標識符集的交集方法:Eclat算法 193
8.2.3 頻繁模式樹方法:FPGrowth算法 197
8.3 生成關聯規則 201
8.4 補充閱讀 203
8.5 習題 203
第9章 項集概述 208
9.1 ZUI大頻繁項集和閉頻繁項集 208
9.2 挖掘ZUI大頻繁項集:GenMax算法 211
9.3 挖掘閉頻繁項集:Charm算法 213
9.4 非可導項集 215
9.5 補充閱讀 220
9.6 習題 221
第10章 序列挖掘 223
10.1 頻繁序列 223
10.2 挖掘頻繁序列 224
10.2.1 逐層挖掘:GSP 225
10.2.2 垂直序列挖掘:Spade 226
10.2.3 基於投影的序列挖掘:PrefixSpan 228
10.3 基於後綴樹的子串挖掘 230
10.3.1 後綴樹 230
10.3.2 Ukkonen綫性時間算法 233
10.4 補充閱讀 238
10.5 習題 239
第11章 圖模式挖掘 242
11.1 同形和支撐 242
11.2 候選生成 245
11.3 gSpan算法 249
11.3.1 擴展和支撐計算 250
11.3.2 quanwei性測試 255
11.4 補充閱讀 256
11.5 習題 257
第12章 模式與規則評估 260
12.1 規則和模式評估的度量 260
12.1.1 規則評估度量 260
12.1.2 模式評估度量 268
12.1.3 比較多條規則和模式 270
12.2 顯著性檢驗和置信區間 273
12.2.1 産生式規則的費希爾精確檢驗 273
12.2.2 顯著性的置換檢驗 277
12.2.3 置信區間內的自助抽樣 282
12.3 補充閱讀 284
12.4 習題 285
第三部分 聚類
第13章 基於代錶的聚類 288
13.1 K-means 算法 288
13.2 核K-means 292
13.3 期望ZUI大聚類 295
13.3.1 一維中的EM 297
13.3.2 d維中的EM 300
13.3.3 極大似然估計 305
13.3.4 EM方法 309
13.4 補充閱讀 311
13.5 習題 312
第14章 層次式聚類 315
14.1 預備知識 315
14.2 聚閤型層次式聚類 317
14.2.1 簇間距離 317
14.2.2 更新距離矩陣 321
14.2.3 計算復雜度 322
14.3 補充閱讀 322
14.4 習題 323
第15章 基於密度的聚類 325
15.1 DBSCAN 算法 325
15.2 核密度估計 328
15.2.1 一元密度估計 328
15.2.2 多元密度估計 331
15.2.3 ZUI近鄰密度估計 333
15.3 基於密度的聚類:DENCLUE 333
15.4 補充閱讀 338
15.5 習題 339
第16章 譜聚類和圖聚類 341
16.1 圖和矩陣 341
16.2 基於圖的割的聚類 347
16.2.1 聚類目標函數:比例割與歸—割 349
16.2.2 譜聚類算法 351
16.2.3 ZUI大化目標:平均割與模塊度 354
16.3 馬爾可夫聚類 360
16.4 補充閱讀 366
16.5 習題 367
第17章 聚類的驗證 368
17.1 外部驗證度量 368
17.1.1 基於匹配的度量 369
17.1.2 基於熵的度量 372
17.1.3 成對度量 375
17.1.4 關聯度量 378
17.2 內部度量 381
17.3 相對度量 388
17.3.1 分簇穩定性 394
17.3.2 聚類趨嚮性 396
17.4 補充閱讀 400
17.5 習題 401
第四部分 分類
第18章 基於概率的分類 404
18.1 貝葉斯分類器 404
18.1.1 估計先驗概率 404
18.1.2 估計似然 405
18.2 樸素貝葉斯分類器 409
18.3 KZUI近鄰分類器 412
18.4 補充閱讀 414
18.5 習題 415
第19章 決策樹分類器 416
19.1 決策樹 417
19.2 決策樹算法 419
19.2.1 分割點評估度量 420
19.2.2 評估分割點 422
19.3 補充閱讀 429
19.4 習題 429
第20章 綫性判彆分析 431
20.1 ZUI優綫性判彆 431
20.2 核判彆分析 437
20.3 補充閱讀 443
20.4 習題 443
第21章 支持嚮量機 445
21.1 支持嚮量和間隔 445
21.2 SVM:綫性可分的情況 450
21.3 軟間隔SVM:綫性不可分的情況 454
21.3.1 鉸鏈誤損 455
21.3.2 二次誤損 458
21.4 核SVM:非綫性情況 459
21.5 SVM訓練算法 462
21.5.1 對偶解法:隨機梯度上升 463
21.5.2 原始問題解:牛頓優化 467
21.6 補充閱讀 473
21.7 習題 473
第22章 分類的評估 475
22.1 分類性能度量 475
22.1.1 基於列聯錶的度量 476
22.1.2 二值分類:正類和負類 479
22.1.3 ROC分析 482
22.2 分類器評估 487
22.2.1 K摺交叉驗證 487
22.2.2 自助抽樣 488
22.2.3 置信區間 489
22.2.4 分類器比較:配對t檢驗 493
22.3 偏置-方差分解 495
22.4 補充閱讀 503
22.5 習題 504
這部作品的敘述方式實在是太過“文藝”瞭。我找的是一本技術類的書籍,期望能夠學習到實實在在的技能,掌握解決問題的工具。然而,我在這本書裏看到的更多的是對數據“美學”的探討,對“數據生命周期”的詩意描繪,以及一些關於“數據倫理”的哲學思考。雖然這些內容本身並沒有錯,甚至很有啓發性,但它們與我想要通過這本書達到的目的——提高我的數據分析能力——似乎有些 Mismatch。我更希望看到的是清晰的圖錶、嚴謹的公式、詳細的代碼示例,以及能夠引導我一步步完成數據分析項目的流程。例如,在講解模型構建的時候,我希望能看到關於模型選擇、特徵工程、參數調優等一係列操作的詳細步驟和考量因素。 關於如何使用Python或者R來實現這些算法,我也期待有更直觀、更易於模仿的代碼片段。如果書中充斥著大段大段的理論闡述,而缺乏實際可操作的指導,那對我來說,這本書的價值將大打摺扣。我希望它能更貼近實際應用,更接地氣一些,而不是讓我在“概念的海洋”裏漂流,卻找不到“登陸”的彼岸。
評分坦白說,我對這本書的“融閤”程度有些擔憂。它聲稱融閤瞭機器學習、統計學等知識,但我翻開來看,感覺更像是將各個學科的知識點散落地堆砌在一起,並沒有形成一個有機的整體。我期待的是看到這些學科知識如何協同作用,如何互相補充,從而構建齣一個更加強大和全麵的數據分析框架。例如,機器學習中的模型,其背後的統計學原理是什麼?統計學中的方法,如何在機器學習的框架下得到更有效的應用?書中是否有關於模型解釋性、可信度評估的討論,以及如何利用統計學的方法來增強模型的魯棒性? 我希望這本書能提供一種“融會貫通”的視角,讓我理解不同學科之間的內在聯係,而不是孤立地學習各個知識點。如果僅僅是將各種算法和概念簡單地羅列齣來,而沒有深入探討它們之間的聯係和相互作用,那麼這本書的“融閤”就顯得名不副實瞭。我更傾嚮於看到作者能夠帶領我,從一個更高的維度去理解數據挖掘與分析的本質,去認識到這些學科是如何共同服務於從數據中提取價值這一最終目標的。
評分這本書的閱讀體驗,老實說,並不像我期待的那樣令人興奮。我本來對數據挖掘中的“算法”部分寄予厚望,希望能夠深入理解各種經典算法的原理,例如決策樹是如何構建的,支持嚮量機又是如何工作的。然而,書中對這些算法的講解,感覺有些過於“輕描淡寫”。 很多算法的介紹,僅僅停留在“是什麼”的層麵,而對於“為什麼是這樣”、“如何推導齣來的”以及“在什麼情況下效果最好”等關鍵問題,並沒有給齣深入的解答。我希望能看到算法的數學推導過程,哪怕是簡化的版本,也能幫助我更好地理解算法的內在邏輯。此外,對於一些常用的機器學習庫,例如scikit-learn,書中是否有詳細的使用指南和代碼示例? 我希望能夠跟著書中的內容,動手實踐,將理論知識轉化為實際技能。我對數據挖掘的理解,還停留在比較初級的階段,希望能通過這本書,學習到更多關於特徵工程、模型評估、模型調優等方麵的實用技巧,從而能夠獨立完成一個完整的數據分析項目。這本書在這些方麵的覆蓋,讓我覺得還有提升的空間。
評分翻瞭幾頁,這本書似乎並沒有我預期的那麼“硬核”。我本以為是一本會深入講解各種復雜模型和數學推導的學術專著,但初步看來,它的風格更偏嚮於普及和引導。對於我這種數據分析的初學者來說,這或許是個好事,但對於已經有一定基礎的人,可能會覺得不夠深入。我一直在尋找能夠幫助我理解更深層次的統計學原理,例如假設檢驗的底層邏輯,以及各種迴歸模型在不同場景下的適用性和局限性。同時,我對於時間序列分析和聚類算法的深入講解也抱有很大期望,希望能看到更多關於它們在異常檢測、用戶分群等方麵的應用細節。如果書中隻是簡單地羅列一些算法名稱和基本用法,而沒有對算法的內在機製、優缺點進行細緻的分析,那對我的幫助就會有限。我希望作者能夠像一位經驗豐富的老兵,帶我深入“戰場”,講解那些經過實戰檢驗的“戰術”和“技巧”,而不是隻在“戰術手冊”上劃圈圈。此外,我一直對如何有效地處理和清洗真實世界中的髒數據感到睏惑,真實的數據往往充滿瞭缺失值、異常值和不一緻,如何在預處理階段就考慮到這些問題,並采取有效的策略,是提升分析結果質量的關鍵。我希望書中能在這方麵給齣更具體、更具指導性的建議,而不僅僅是泛泛而談。
評分剛拿到這本《圖靈教育 數據挖掘與分析 概念與算法 融閤機器學習 統計學等相關學科知識 涵蓋》的書,還沒來得及細看,但憑著對圖靈教育一貫品質的信任,以及對“數據挖掘與分析”這個主題的濃厚興趣,我已經對接下來的閱讀充滿瞭期待。我本身從事的是市場營銷相關工作,日常工作中接觸到大量的數據,如何從中提煉有價值的信息,發現潛在的客戶群體,優化營銷策略,一直是我非常頭疼的問題。聽聞這本書融閤瞭機器學習和統計學等知識,這正是我急需的。我尤其關注書中關於“概念與算法”的講解,希望它能將那些看似高深的理論以一種易於理解的方式呈現齣來,並且能夠提供一些實用的算法,讓我可以在實際工作中進行嘗試。我期待書中能有案例分析,能夠結閤實際場景,演示如何應用這些數據挖掘和分析的技術,解決實際問題。例如,對於我們這種需要進行用戶畫像、精準推薦的行業來說,書中能否提供一些具體的模型和實現思路?此外,我比較擔心的是,有些數據挖掘的書籍過於偏重理論,缺乏實踐指導,或者算法介紹過於晦澀,難以消化。我希望這本書能在理論深度和實踐可操作性之間找到一個很好的平衡點,既能讓我瞭解背後的原理,又能讓我真正學會如何去應用。 圖靈教育齣品,質量應該有保障,我很期待這本書能成為我工作中的得力助手。
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