Η μηχανική μάθηση εκπαιδεύει αλγόριθμους ώστε να βρίσκουν μοτίβα στα δεδομένα και να κάνουν προβλέψεις. Αντί να προγραμματίζετε σαφείς κανόνες, τροφοδοτείτε τον αλγόριθμο με παραδείγματα. Μαθαίνει τη σχέση μεταξύ εισόδων και εξόδων. Στη συνέχεια, εφαρμόζει αυτή τη μάθηση σε νέα δεδομένα. Ένα φίλτρο ανεπιθύμητης αλληλογραφίας μαθαίνει από εκατομμύρια ετικέτες email. Μια μηχανή προτάσεων μαθαίνει από τη συμπεριφορά των χρηστών. Ένα μοντέλο απάτης μαθαίνει από ιστορικές συναλλαγές. Ο αλγόριθμος βελτιώνεται καθώς βλέπει περισσότερα δεδομένα, μέχρι ένα σημείο.

Οι κύριοι τύποι είναι η εποπτευόμενη, η μη εποπτευόμενη και η ενισχυτική μάθηση. Η εποπτευόμενη μάθηση χρησιμοποιεί δεδομένα με ετικέτες. Ο αλγόριθμος μαθαίνει να αντιστοιχίζει εισόδους σε γνωστές εξόδους. Η ταξινόμηση προβλέπει κατηγορίες. Η παλινδρόμηση προβλέπει αριθμούς. Η μη εποπτευόμενη μάθηση βρίσκει δομή σε δεδομένα χωρίς ετικέτες. Η ομαδοποίηση ομαδοποιεί παρόμοιες εγγραφές. Η μείωση των διαστάσεων απλοποιεί σύνθετα δεδομένα. Η ενισχυτική μάθηση εκπαιδεύει έναν πράκτορα μέσω δοκιμής και λάθους, ανταμείβοντας τις καλές ενέργειες και τιμωρώντας τις κακές. Τροφοδοτεί συστήματα παιχνιδιών και ρομποτική. Κάθε τύπος ταιριάζει σε διαφορετικά προβλήματα. Η ποιότητα των δεδομένων εκπαίδευσης καθορίζει την ποιότητα του μοντέλου. Τα μεροληπτικά δεδομένα παράγουν μεροληπτικές προβλέψεις. Τα ελλιπή δεδομένα παράγουν αναξιόπιστες. Η υπερπροσαρμογή είναι ο συνεχής κίνδυνος. Ένα μοντέλο που απομνημονεύει τα δεδομένα εκπαίδευσης έχει κακή απόδοση σε νέα δεδομένα. Η κανονικοποίηση, η διασταυρούμενη επικύρωση και άλλα δεδομένα βοηθούν. Η μηχανική μάθηση είναι ισχυρή και εύθραυστη. Βρίσκει μοτίβα, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που δεν θα έπρεπε να υπάρχουν.

Τύποι μηχανικής μάθησης

• Εποπτευόμενα — δεδομένα με ετικέτα, ταξινόμηση και παλινδρόμηση
• Χωρίς επίβλεψη — δεδομένα χωρίς ετικέτα, ομαδοποίηση και μείωση διαστάσεων
• Ενίσχυση — δοκιμή και λάθος με ανταμοιβές
• Βαθιά μάθηση — νευρωνικά δίκτυα με πολλά επίπεδα

Η μηχανική μάθηση είναι η αναγνώριση προτύπων σε κλίμακα. Το πρότυπο είναι τόσο καλό όσο τα δεδομένα που το παρήγαγαν.