党的二十大报告指出: 教育、 科技、 人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。 必须坚持科技是第一生产力、 人才是第一资源、 创新是第一动力, 深入实施科教兴国战略、 人才强国战略、 创新驱动发展战略, 开辟发展新领域新赛道, 不断塑造发展新动能新优势。 高等教育与经济社会发展紧密相连, 对促进就业创业、 助力经济社会发展、 增进人民福祉具有重要意义。机器学习是计算机研究领域的一个重要分支, 已经成为人工智能的核心基础。 一方面, 机器学习是人工智能理论和应用研究的桥梁; 另一方面, 模式识别与数据挖掘的核心算法大都与机器学习有关。 机器学习在计算机发展过程中日益完善, 目前是人工智能领域最具活力的研究方向之一。机器学习作为人工智能理论研究的一部分, 以数学理论知识为基础, 以解决实际问题为实践场景, 与社会生产息息相关。 在众多领域, 机器学习正展现其巨大的潜力, 扮演着日益重要的角色。

本书系统介绍了经典的机器学习算法。 本书内容包含三部分: 第一部分( 第1 章和第2 章) 为入门篇, 着重介绍 Python 开发基础及数据分析与处理; 第二部分(第3 章和第4 章) 为基础篇, 着重介绍机器学习的理论框架和常用机器学习模型; 第三部分(第5 ~11章) 为实战篇, 介绍经典机器学习算法及应用, 包括 KNN 分类算法、K-Means 聚类算法、推荐算法、 回归算法、 支持向量机算法、 神经网络以及深度学习理论及项目实例。在编写过程中, 尽量减少数学理论知识, 将数学公式转换成原理示意图、 步骤解析图、流程图、 数据图表和源程序等表达方式, 帮助读者理解算法原理。 本书注重理论联系实际, 将算法应用于实际案例场景, 培养理论研究能力和分析、 解决问题能力。本书选取典型的问题作为实践案例, 借助案例对算法进行系统解析。 在解决实际任务的过程 中, 读 者 能 够 掌 握 机 器 学 习 算 法 并 灵 活 运 用。 本 书 带 领 读 者 循 序 渐 进, 从Python 数据分析与挖掘入门, 在实践中掌握机器学习基本知识, 最终将机器学习算法运用于预测、 判断、 识别、 分类、 策略制定等人工智能领域。

本书提供丰富的配套资源, 包括教学大纲、 教学课件、 电子教案、 程序源码、 教学进度表、 在线题库、 习题答案、 混合式教学设计和微课视频。

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本书以培养人工智能与机器学习初学者的实践能力为目标, 适用范围广, 可作为高等院校计算机、 软件工程、 大数据、 通信、 电子等相关专业教材, 也可作为成人教育及自学考试用书, 还可作为机器学习相关领域开发人员、 工程技术人员和研究人员的参考用书。本书第1 章由刘艳、 韩龙哲编写, 第2 章由李哲编写, 第3 章由刘艳、 李沫沫编写,第4~11 章由刘艳编写。 刘艳负责全书的修改及统稿。感谢阿里天池 AI 平台提供的云计算开发环境, 极大地提升了模型训练效率。 感谢华东师范大学精品教材建设专项基金对本书编写过程的支持。 感谢英特尔公司的支持,本书是英特尔公司Intel AIfor Future Workforce 教育项目的参考用书。 感谢黎力超老师、 南京财经大学陈洪海老师、 芜湖职业技术学院孔孟老师、 广西职业师范学院李龙老师等多位老师提供的宝贵意见。 感谢郑骏、 王伟、 黄波、 黎力超、 陈洪海、 孔孟、 李龙、 应垚-等多位老师对本书提出的宝贵意见。

由于编者水平有限, 书中难免有不足之处, 欢迎广大读者批评指正。

编 者