ESL chapter 2 Overview of supervised learning

引言

在机器学习领域,监督学习(supervised learning)的每一个样本都由输入(inputs)和输出(outputs)组成。监督学习的目标就是根据inputs的值去预测outpus的值。
在统计学(statistical)中,inputs通常被称为预测器??(predictors),或者叫自变量(independent variables)。
在模式识别(pattern recognition)领域,inputs通常称为特征(features),或者叫因变量(dependent variables)

变量类型和一些术语(terminology)

不同的问题中,输出也不一样。血糖预测问题中,输出是一个定量的(quantitative)测量。手写数字识别问题中,输出是十个不同的类,是定性的(qualitative),定性的输出也通常被称为类别(catrgorical),这里的类别是无序的。通常,预测定量的输出被称为回归问题(regression),预测定性的输出被称为分类问题。这两个问题很相像,多可以看成函数拟合。第三种输出是有序类别,像小,中,大,没有合适的度量表示,因为中和小之间的差别和中和大之间的差别是不同的。
定性分析在代码实现中进行二值化数值表示。即如果只有两类的话,用一个二进制位$0$或者$1$表示,或者$1$和$-1$。当超过两类的时候,通常用虚拟变量(dummy variables)来表示,一个$K$级变量是一个长度为$K$的二进制位,每一个时刻只有一位被置一。
一些常用的表示,$X$表示inputs,$Y$表示定量outputs,$G$表示定性outputs。大写字母表示通用的表示,观测值用小写字母表示,inputs $X$的第$i$个观测值用$x_i$表示,其中$x_i$是一个标量或者向量。矩阵用粗体的大写字母表示,如具有$N$个$p$维向量$x_i, j= 1,\cdots,N$的$N\times p$矩阵$\mathbf{X}$。所有的向量都用的是列向量表示,$\mathbf{A}$的第$i$行是$x_i^T$,第$i$列的转置。