貝葉斯算法與機器學習

本書從貝葉斯理論的基本原理講起，逐步深入算法、機器學習、深度學習，
並配合項目案例，重點介紹了基於貝葉斯理論的算法原理，及其在機器學習中的應用。
本書分為10章，涵蓋了貝葉斯概率、概率估計、貝葉斯分類、隨機場、
參數估計、機器學習、深度學習、貝葉斯網絡、動態貝葉斯網絡、貝葉斯深度學習等。
本書涉及的應用領域包含機器學習、圖像處理、語音識別、語義分析等。
本書整體由易到難，逐步深入，內容以算法原理講解和應用解析為主，每節內容輔以案例進行綜合講解。
本書內容通俗易懂，案例貼合實際，實用性強，適合有一定算法基礎的讀者進階閱讀，也適合其他人作為愛好閱讀。

第1章 貝葉斯思想簡介 1
1.1 貝葉斯思想的核心 2
1.2 概率論的兩大學派 2
1.3 小結 4
第2章 貝葉斯概率 5
2.1 先驗概率 6
2.1.1 先驗概率的定義 6
2.1.2 信息先驗* 6
2.1.3 不知情的先驗* 7
2.2 條件概率 7
2.2.1 條件概率的定義 7
2.2.2 事件的互斥性 8
2.2.3 事件的獨立統計性 8
2.3 後驗概率 8
2.3.1 後驗概率的定義 9
2.3.2 後驗概率與先驗概率在應用上的區分 9
2.4 似然函數 10
2.4.1 似然函數的定義 11
2.4.2 似然函數的應用 12
2.5 貝葉斯公式 13
2.5.1 貝葉斯公式的定義 13
2.5.2 貝葉斯公式的推導 14
2.5.3 貝葉斯公式的應用 16
2.6 小結 18
第3章概率估計 20
3.1 什麼是估計 21
3.2 概率密度函數 22
3.2.1 概率密度函數的定義 22
3.2.2 連續型概率分佈 24
3.2.3 離散型概率分佈 33
3.3 極大似然估計（MLE） 36
3.3.1 什麼是極大似然估計 36
3.3.2 極大似然估計的應用 37
3.4 最大後驗估計（MAP） 42
3.4.1 什麼是最大後驗估計 42
3.4.2 最大後驗估計的應用 43
3.5 貝葉斯估計 45
3.5.1 什麼是貝葉斯估計 45
3.5.2 貝葉斯估計算法思想 46
3.5.3 貝葉斯估計的應用概述 46
3.6 小結 47
第4章 貝葉斯分類 48
4.1 樸素貝葉斯算法 49
4.1.1 理解樸素貝葉斯算法 49
4.1.2 應用樸素貝葉斯算法 51
4.1.3 使用樸素貝葉斯算法實現案例 60
4.2 貝葉斯分類器 64
4.2.1 貝葉斯分類器簡介 64
4.2.2 貝葉斯分類器的原理 66
4.2.3 對貝葉斯分類器進行訓練 67
4.3 貝葉斯分類器構建 69
4.3.1 加載、解析數據 69
4.3.2 訓練數據 70
4.3.3 保存、加載模型 74
4.3.4 使用模型 76
4.4 標準的分類器構建——鳶尾花分類 77
4.4.1 製作數據集 77
4.4.2 切分數據集 77
4.4.3 鳶尾花分類案例代碼 78
4.5 小結 79
第5章 從貝葉斯到隨機場 80
5.1 對最小錯誤分類進行結果優化 81
5.2 馬爾科夫鏈 83
5.2.1 狀態轉移 85
5.2.2 齊次馬爾科夫鏈 86
5.3 馬爾科夫隨機場 88
5.3.1 什麼是馬爾科夫隨機場 88
5.3.2 基於馬爾科夫隨機場的圖像分割實例 95
5.4 圖像分割案例及調試 100
5.4.1 圖像分割案例 100
5.4.2 圖像分割案例完整實現 103
5.5 小結 105
第6章 參數估計 107
6.1 參數估計的區分 108
6.1.1 點估計 108
6.1.2 區間估計 109
6.1.3 區分點估計與區間估計 114
6.2 極大似然估計 117
6.2.1 線性回歸 118
6.2.2 logistics回歸 121
6.3 貝葉斯估計與推導 125
6.4 小結 127
第7章 機器學習與深度學習 129
7.1 人工智能介紹 130
7.1.1 機器人 130
7.1.2 語音識別 130
7.1.3 自然語言處理 131
7.1.4 圖像識別 131
7.1.5 博弈 132
7.2 機器學習 132
7.2.1 什麼是機器學習 132
7.2.2 機器學習算法 136
7.2.3 一個完整的機器學習 154
7.3 深度學習 156
7.3.1 了解深度學習 156
7.3.2 深度學習原理 158
7.3.3 一個完整的神經網絡 162
7.3.4 實現一個深度學習神經網絡——ResNet 164
7.4 小結 167
第8章 貝葉斯網絡 169
8.1 貝葉斯網絡的概念 170
8.1.1 了解貝葉斯網絡 170
8.1.2 應用貝葉斯網絡 172
8.2 使用貝葉斯網絡實現分類功能 174
8.2.1 製作並切分數據集 174
8.2.2 構建貝葉斯網絡模型 175
8.2.3 訓練模型 178
8.2.4 驗證模型 179
8.2.5 貝葉斯網絡案例完整實現 180
8.3 貝葉斯網絡的結構 182
8.3.1 head_to_head結構 182
8.3.2 tail_to_tail結構 183
8.3.3 head_to_tail結構 183
8.3.4 貝葉斯網絡各結構的邏輯 184
8.3.5 道路交通監測案例 185
8.4 小結 189
第9章 動態貝葉斯網絡 190
9.1 動態貝葉斯網絡的概念 191
9.1.1 貝葉斯網絡由靜態擴展為動態 191
9.1.2 隱馬爾科夫模型（HMM） 192
9.2 細談隱馬爾科夫模型 194
9.2.1 求隱含狀態序列（解碼問題） 194
9.2.2 求觀測序列（評估問題） 196
9.2.3 求模型參數（學習問題） 199
9.3 實現“智能”的輸入法 201
9.3.1 案例分析 201
9.3.2 訓練初始模型 202
9.3.3 實現案例的功能 206
9.4 小結 208
第10章 貝葉斯深度學習 210
10.1 神經網絡參數學習 211
10.1.1 BP算法的流程 211
10.1.2 實現BP算法 218
10.1.3 BP算法實現代碼 221
10.2 貝葉斯深度學習的概念 224
10.2.1 貝葉斯神經網絡與普通神經網絡的區別 225
10.2.2 貝葉斯深度學習推導 227
10.2.3 貝葉斯深度學習的優勢 231
10.3 貝葉斯深度學習案例 233
10.3.1 數據擬合案例 233
10.3.2 貝葉斯深度學習完整實現數據擬合 244
10.4 小結 248