Coursera.MachineLearning.Week9

Machine Learning Week9 : Anomaly Detection & Recommender Systems
GMM - 混合高斯模型算法

Anomaly Detection

1. density estimation(密度估計)

1.1 概率模型

密度估計
Anomaly detection example : Fraud detection & Manitoring

1.2 Gaussian Distribution【Normal distribution】

Gaussian distribution
Gaussian distribution examples
Parameter estimation : 對樣本數據進行處理獲得參數估計

1.3 Algorithm

對不同的特征,獨立分布


Density estimation
Anomaly detection algorithm
Anomaly detection example
2. Building an anomaly detection system

2.1 Developing and evaluating an anomaly detection system

real-number evaluation
Training CV and Test sets
Question
Algorithm evaluation

2.2 Anomaly Detection vs Supervised Laerning

Anomaly Detection vs Supervised Laerning
examples

2.3 Choosing what features to use

某一特征的直方圖(hist)
看起來像高斯分布,可以直接加入作為輸入特征;有偏鋒的可以嘗試使用log(x+c)、x.^c等。

Non-gaussian festures
example

從判斷錯誤的樣本中觀察是否可加入新的特征


Get a new feature
3. Multivariate Gaussian Distribution(多元高斯分布)

3.1 Multivariate Gaussian Distribution

特征不滿足獨立分布時,使用多元高斯分布
Multivariate Gaussian Distribution
Multivariate Gaussian examples.1
Multivariate Gaussian examples.2
Multivariate Gaussian examples.3
Multivariate Gaussian examples.4
Multivariate Gaussian examples.5
Multivariate Gaussian examples.6

3.2 Anomaly Detection using the Multivariate Gaussian Distribution

Get parameters μ and Sigma, Sigma likes in PCA
Steps for MGD
Relationship between MGD and original model

Original model 計算量較小,在m較少時也適用;MGD能自動捕捉特征間的相關性,n越大計算量越大,一般在m遠大于n時可以考慮。
(很少出現此情況)當MGD的Sigma是奇異矩陣時(不存在逆),可能是 m>n 或者 在特征中存在重復或冗余的特征。


When to use MGD or original model
Question review
Question review


Recommender Systems

1. Predicting Movie Ratings

1.1 Problem Formulation

Example

1.2 Content Based Recommendations

n=2表示電影有兩個特征,預測用戶對電影的評分。


Content Based Recommender systems
Problem formulation
Optimization objective
Optimization Algorithm & Gradient descent update
2. Collaborative Filtering(協同過濾)

2.1 Collaborative Filtering
協同過濾自行學習需要使用的特征

Problem motivation
Optimization algorithm
基本的協同過濾算法

2.2 Collaborative Filtering Algorithm
合并上述兩個J(),此時不需要x0=1這個固定的特征值(同時不需要θ0),因為如果系統需要一個永遠為1的特征值,會在算法運行中自動調整得出。


協同過濾算法優化目標
Collaborative filtering algorithm
Question
3. Low Rank Matrix Factorization

3.1 Vectorization : Low Rank Matrix Factorization

Collaborative filtering
公式
Finding related movies

3.2 Implementation Detail : Mean Normalization

Users who have not rated any movies
Mean Normalization
Question.1
Question.2
Question.3
Question.4
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