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Machine Learning Classico

PolyU COMP5511Lecture 6
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Machine Learning Classico

Benvenuto alla Lezione 6 di Concetti di Intelligenza Artificiale (COMP5511). Questa sessione funge da ponte tra i fondamenti teorici e le implementazioni pratiche e algoritmiche. Sebbene l'IA moderna ponga spesso l'accento sul Deep Learning, Machine Learning Classico rimane il fondamento dell'analisi dei dati. Questi algoritmi offrono un'elevata interpretabilità e efficienza computazionale, rendendoli la scelta preferita per dati strutturati e analisi conformi agli standard del settore.

1. Apprendimento Supervisionato

Questo paradigma prevede l'addestramento di un modello su un dataset etichettato, in cui l'algoritmo apprende la relazione tra le caratteristiche di input e un output target specifico. Ciò consente al modello di prevedere i risultati per nuovi dati mai visti in modo accurato.

  • Alberi Decisionali: Modelli che suddividono i dati in rami per giungere a una decisione di classificazione o numerica.
  • Macchine a Vettori di Supporto (SVM): Algoritmi che trovano l' iperpiano ottimale per massimizzare il margine tra classi di dati diverse.

2. Apprendimento Non Supervisionato

Questi algoritmi analizzano dati non etichettati per scoprire pattern, strutture o raggruppamenti nascosti senza alcuna indicazione preliminare su quale dovrebbe essere l'output. Le tecniche principali includono:

  • Clustering K-means: Raggruppamento di punti dati in K gruppi distinti in base alle somiglianze delle caratteristiche.
  • Analisi delle Componenti Principali (PCA): Una riduzione della dimensionalità tecnica utilizzata per semplificare dati complessi mantenendone la varianza essenziale.
Interpretabilità vs. Complessità
Un vantaggio significativo del machine learning classico è la sua trasparenza. A differenza dei modelli di deep learning "black-box", algoritmi come gli Alberi Decisionali consentono agli esseri umani di tracciare la logica esatta alla base di una previsione, il che è vitale per settori ad alto rischio come la medicina o la finanza.
Flusso di implementazione con Scikit-learn