机器学习:数学基础(概率论与数理统计)

前言
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本文是机器学习的第二篇,仅是根据自己的理解做一个学习笔记,如果有大牛发现我这个小菜鸟的学习路线跑偏了,还希望能够提醒一下哈,在此表示感谢。

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数学基础教材名目(我自己根据理解指定的,不一定准确)

  • 线性代数(同济大学 第四版)
  • 概率论与数理统计(浙江大学 第三版)
  • 复变函数(西安交通大学 第四版)
  • 随机过程极其应用(陆大絟 清华大学)

概率论与数理统计

第一章 概率论的基本概念

  • 确定性现象:在一定条件下必然发生的现象。
  • 统计规律性:在大量的重复试验或观察中所呈现出的固有规律性。
  • 随机现象:在个别试验中其结果呈现不确定性,在大量重复试验中其结果又具有统计规律性的现象。

随机试验

我们将具有以下三个特点的试验称为随机试验

  • 可在相同的条件下重复试验。
  • 能事先明确试验的所有可能出现的结果。
  • 进行一次试验,不能确定会出现哪一个试验结果。

样本空间,随机事件

样本空间:随机试验E所有可能出现的结果所组成的已知的集合S,样本空间的元素称为样本点。
随机事件:试验E的样本空间S的子集,严格说是S中满足某些条件的子集,简称事件。由一个样本点组成的单点集,称为基本事件
必然事件:样本空间S。
不可能事件:空集{% math%}\varnothing {% endmath%}

事件间的关系及事件运算

  • 若{% math%}A\subset B{% endmath%},称事件B包含事件A
  • 若{% math%}A\subset B{% endmath%} 且{% math%}B\subset A{% endmath%}即A=B,责称事件B等于事件A
  • {% math%}A\cup B = \left { x\mid x\in A或 x\in B\right }{% endmath%} 称为事件A与事件B的和事件。类似的{% math%}\bigcup_{k=1}^{n}A_k{% endmath%}称为n个事件{% math%}A_1,A_2,...,A_n{% endmath%}的和事件。{% math%}\bigcup_{k=1}^{\infty }A_k{% endmath%}称为可列事件{% math%}A_1,A_2,...{% endmath%}的和事件。
  • {% math%}A\cap B = \left { x\mid x\in A且 x\in B\right }{% endmath%} 称为事件A与事件B的积事件。{% math%}A\cap B{% endmath%}也记作AB。类似的{% math%}\bigcap_{k=1}^{n}A_k{% endmath%}称为n个事件{% math%}A_1,A_2,...,A_n{% endmath%}的积事件。{% math%}\bigcap_{k=1}^{\infty }A_k{% endmath%}称为可列事件{% math%}A_1,A_2,...{% endmath%}的积事件。
  • {% math%}A-B = \left { x\mid x\in A或 x\notin B\right }{% endmath%} 称为事件A与B的差事件
  • 若{% math%}A\cap B = \varnothing {% endmath%}则称事件A与B互不相容或者互斥
  • 若{% math%}A\cup B = S且A\cap B = \varnothing {% endmath%}则称事件A与B互为逆事件或者互为对立事件

时间运算

  • 交换律:{% math%}A\cup B = b\cup A; A\cap B = B\cap A{% endmath%}
  • 结合律:{% math%}A\cup (B\cup C) = (A\cup B)\cup C;A\cap (B\cap C) = (A\cap B)\cap C;{% endmath%}
  • 分配律:{% math%}A\cup (B\cap C) = (A\cup B)\cap (A\cup C);A\cap (B\cup C) = (A\cap B)\cup (A\cap C);{% endmath%}
  • 德.摩根律:{% math%}\overline{A\cup B} = \overline{A} \cap \overline{B};\overline{A\cap B} = \overline{A} \cup \overline{B};{% endmath%}

频率与概率

定义
在n次试验中,事件A发生的次数称为频数,记为{% math%}n_A{% endmath%}。比值{% math%}\frac{n_A}{n}{% endmath%}称为事件A发生的频率

{% math%}{% endmath%}

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