關於數學建模、機器學習與深度學習的思考


2016年5月,開始接觸水利行業的洪水預警工作,然后就進入了數學建模的過程,進行洪水與降雨分析,后續經過了機器學習與深度學習的跑坑,對數學工具在現實工程進行作用進行總結。
數學建模:通過數學公式為手段對現實模擬。以下進行例子說明。降雨后的洪水計算,中小流域按照水往低處流的現實划分流域,初步計算參數組裝模型,然后通過三個公式進行產流、匯流、河道演算的模擬,得到洪水過程線。收費站問題,作為建模大賽的常考題型,經常出現,車輛的出現服從某種分布,車輛與車輛之間的距離,車輛是否變道,最終看收費站數量能否及時處理車輛的收費問題。元胞自動機,自行百度吧,模擬森林火災,或者模擬氣象行業的數值預報。這些不是重點,重點是數學模型建立后,如何調整模型的參數,這就需要算法了,通過一定的策略去尋找優秀參數,然后模型的輸出結果就能與實際現象在誤差范圍內一致。比較常用的大招是啟發式算法,這是一個大稱呼,不是具體的解題策略,具體的解題策略是遺傳算法、退火算法、人工魚群算法、蜂群算法、蟻群算法等。采用這些算法的衡量標准是啥?或者說是為了干啥?是為了讓預測與實測的距離最小。比如我預測的洪水峰值流量為120,實測流量峰值為200,那么我要通過啟發式算法調整模型參數,達到模型的輸出向200貼近,差值變小就是我的目標嘛!【距離測度變小】

機器學習:從2018年1月開始接觸,學過這個范疇內的大多數算法,如多元線性回歸,邏輯回歸,SVM,決策樹,隨機森林,聚類。算法都在圍繞准確率算損失,找到模型正確率與真實值的距離測度。比如GBDT在不斷的提高錯誤樣本的權重以達到提高准確率。

深度學習:作為准確率最高的人工智能手段,可以突破機器學習不能搞定的特征問題,極大提升准確率。有深度神經網絡、卷積神經網絡,循環神經網絡。卷積神經網絡已經被發展的精彩紛呈,vgg16、faster R CNN等網絡,在圖像處理方面優勢明顯,在煙霧檢測、車牌識別等等圖像算法上發揮的淋漓盡致。可是,網絡最后還是得接衡量准確率的評判圖層,比如人臉識別的是不是人臉,人臉關鍵點的橫縱坐標嗯,都是衡量標准。

【是非判斷之前首先要判斷能否判斷是非】是非標准的尺子就是模型的進化方向,也就是損失函數,輸入的數據要切合尺子的衡量標准。

【損失函數才是貫徹三者的衡量標准】


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM