来源:机器之心

每个学科领域都有那么几本经典的入门书,而在机器学习领域,周志华老师的「西瓜书」(《机器学习》)就是一本非常难得的中文入门教材。前不久,与之配套的「南瓜书」(「西瓜书」公式推导)也已问世,为同学们学习「机器学习」提供了更多辅助。

​机器学习「宝箱」中的「七种武器」:周志华领衔新书《机器学习理论导引》问世-LMLPHP

但对于想要深耕机器学习领域的同学来说,只啃「西瓜书」是不够的,它只能让你对机器学习有所了解,起到入门的作用。对于这部分同学,你需要的可能是「宝箱书」。

「宝箱书」是什么?它是周志华、王魏、高尉、张利军四位南京大学教授共同撰写的一本机器学习理论入门书,从 2016 年就开始筹备,中间打磨四年,最近才刚刚成稿,旨在改变中文机器学习理论读物匮乏之现状。

「宝箱书」的本名是《机器学习理论导引》,旨在为有志于机器学习理论学习和研究的读者提供一个入门导引。

为什么叫「宝箱书」呢?很明显,和「西瓜书」的封面上有西瓜一样,「宝箱书」的封面上也有宝箱。这个「宝箱」里藏的是机器学习理论的七个重要概念或理论工具,即「可学性、(假设空间)复杂度、泛化界、稳定性、一致性、收敛率和遗憾界」。作者称其为「七种武器」,与古龙的一本武侠小说同名。

书的每一章都聚焦上述的一个概念,颇有种写武侠小说的韵味。

​机器学习「宝箱」中的「七种武器」:周志华领衔新书《机器学习理论导引》问世-LMLPHP

除介绍基本概念外,作者还在书中给出了若干分析实例,展示如何应用不同的理论工具来分析具体的机器学习技术。

成书缘由

随着人工智能技术的不断发展和应用,机器学习在近年来备受关注,对机器学习理论感兴趣的专业人士也日益增多。

机器学习理论的主要内容是分析学习任务的困难本质,为学习算法提供理论保证,并根据分析结果指导算法设计。虽然机器学习理论对深入理解机器学习技术非常重要,但由于内容艰深广袤,且来源流派颇为不同,学习难度非常大。

国际上机器学习理论的专业图书很少,往往侧重从理论角度来理解机器学习具体技术,或聚焦于某项具体的学习理论,缺乏全面性和系统性。

《机器学习理论导引》试图为有志于机器学习理论学习和研究的读者提供一个入门导引。作者以为,对理论学习和研究来说,弄清楚基础概念和工具尤为重要。因此,本书采取了与上述书籍不同的组织方式,梳理出了机器学习理论这个「百宝箱」中的七个重要概念或理论工具。

读者今后对具体机器学习问题或技术作分析时,可根据条件选择适用的概念或理论工具。

目标读者

与之前的「西瓜书」不同,这本「宝箱书」的难度可能要大很多,主要面向高校人工智能、计算机、自动化等相关专业机器学习方向的学生,学术界机器学习领域的研究人员和教师,以及工业界对机器学习理论感兴趣的专业人员和工程师。

作者在前言中表示,在四年的筹备过程中,由于学生反映内容难度较大,这本书经过了多轮试讲修改。直到 2019 年春季学期研究生选修课上讲授之后,学生的反馈情况才大致达到预期,于是在 2019 年中裁定内容。

虽然已经尽量降低难度,但这本「宝箱书」还是有一定的门槛:

当然,难度越大,啃下来之后的成就感也会越大。作者表示,「深入学习下来,不仅有助于理解机器学习的重要思想,更有助于感受和体会这个学科领域的美,一切努力最终都是值得的。」

作者介绍

本书由机器学习领域著名学者周志华教授领衔的南京大学 LAMDA 团队四位教授合著。周志华老师规划了全书内容结构并撰写了第 1-2 章,王魏老师撰写了第 3-4 章,高尉老师撰写了第 5-6 章,张利军老师撰写了第 7-8 章,最后由周志华老师修订统一了全书风格。

​机器学习「宝箱」中的「七种武器」:周志华领衔新书《机器学习理论导引》问世-LMLPHP

《机器学习理论导引》的四位作者。从左至右:周志华、王魏、高尉、张利军。

周志华老师是南京大学计算机系主任、人工智能学院院长,欧洲科学院外籍院士,人工智能相关五大主流国际学会 ACM、AAAI、AAAS、IEEE、IAPR 均入选 Fellow 的首位华人学者。此外,他还是中国计算机学会、中国人工智能学会会士,曾获 IEEE 计算机学会 Edward J. McCluskey 技术成就奖、CCF 王选奖等。

王魏老师是南京大学计算机系副教授,主要研究方向为机器学习理论,曾获中国计算机学会优秀博士学位论文奖、江苏省优秀博士学位论文奖、CCF 青年人才发展计划等。

高尉老师是南京大学人工智能学院副教授,主要研究方向为机器学习理论,曾获中国计算机学会优秀博士学位论文奖、江苏省优秀博士学位论文奖等。

张利军老师是南京大学计算机系副教授、博士生导师,主要研究方向为大规模机器学习与优化,曾获首届达摩院青橙奖、中国科协青年人才托举工程、CCF 青年人才发展计划等荣誉。

03-07 23:22