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技术实现

相关源文件

本页面提供了ML-For-Beginners课程实施方面的技术概述。它涵盖了代码结构、使用的框架、多语言支持以及测验应用程序的架构。有关课程内容组织的具体信息,请参阅课程结构

仓库架构

ML-For-Beginners 存储库围绕一个结构化的学习路径进行组织,该路径从基础概念到专业的机器学习技术。代码库通过几个相互关联的组件来实现此课程。

来源

代码实现

该存储库使用行业标准的框架和库,提供了 Python 和 R 中的机器学习概念的实现。

Python实现

Python 实现主要使用 scikit-learn 进行模型构建,并使用特定领域的专用库(NLP、时间序列等)。实现以 Jupyter notebook 的形式提供,以实现交互式学习。

R实现

R 实现利用了 tidyverse 生态系统,特别是 tidymodels 进行机器学习工作流。此实现展示了数据科学的“整洁”方法。

来源

示例工作流

以下是使用 tidymodels 在 R 中进行模型训练和评估的典型工作流

来源

测验应用程序

测验应用程序是一个基于 Vue.js 的 Web 应用程序,提供课前和课后测验,以测试知识的保留情况。

架构

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测验内容结构

每个测验都以 JSON 格式组织,包含

  1. 测验元数据(ID、标题)
  2. 问题集,包含
    • 问题文本
    • 多个答案选项
    • 正确答案标记

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多语言支持

该课程提供广泛的多语言支持,以使内容在全球范围内可用。这是通过以下方式实现的:

  1. 课程的翻译 Markdown 文件(例如,README.fr.md)
  2. JSON 格式的翻译测验内容
  3. 测验应用程序中的语言选择器

翻译架构

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机器学习模型实现

该课程通过具体的代码实现涵盖了多种机器学习范式。以下是机器学习概念与其在代码库中实现的对应关系

机器学习范式Python实现R实现主要库
回归线性与逻辑回归tidymodels 工作流scikit-learn, tidymodels
分类各种分类器parsnip 模型scikit-learn, nnet
聚类K-meansstats::kmeansscikit-learn, cluster
NLP文本处理、情感分析文本挖掘包NLTK, tidytext
时间序列ARIMA 模型forecast 包statsmodels, forecast
强化学习Q-Learning覆盖范围有限gym, ReinforcementLearning

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R 模型实现示例

典型的 R 实现使用 tidymodels 创建一个结合了预处理和模型训练的工作流

# Define preprocessing recipe
recipe_obj <- recipe(target ~ ., data = training_data) %>%
  step_dummy(all_nominal(), -all_outcomes()) %>%
  step_normalize(all_predictors())

# Define model specification
model_spec <- logistic_reg() %>%
  set_engine("glm") %>%
  set_mode("classification")

# Create workflow
workflow_obj <- workflow() %>%
  add_recipe(recipe_obj) %>%
  add_model(model_spec)

# Train model
model_fit <- workflow_obj %>% 
  fit(data = training_data)

# Make predictions
predictions <- model_fit %>%
  predict(new_data = testing_data)

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基础设施组件

文档系统

课程以 Markdown 格式编写,结构一致

  • 带解释的讲座内容
  • 代码示例
  • 练习和挑战
  • 测验链接
  • 其他资源参考

学习评估系统

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开发和部署架构

该存储库使用 GitHub Actions 进行自动化工作流,包括

  1. 文档生成
  2. 测验应用程序部署
  3. 持续集成测试

部署架构确保课程的更改能够自动反映在测验应用程序和文档中。

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