機器學習,特別是深度學習離不開數學,深度學習的算法和模型的搭建,都需要重要的數學工具作為支撐。不管是對機器學習研究人員,還是立志走上機器學習和AI研究之路的學生來說,打好堅實的數學基礎是都至關重要的。
在現行的主要機器學習教程中,基本上都會在書中最開始給出必要的數學知識,但一般都比較簡略,這些教材一般默認讀者已經具備了必要的數學知識。
對於沒有掌握這些知識的讀者來說,很多人需要去學習鞏固,甚至在某些學科上從零開始學習。機器學習涉及到的數學學科背景知識比較廣泛,除了必須掌握的線性代數、概率統計之外,還需要拓撲學、微積分、最優化理論等學科知識。
賓夕法尼亞大學計算機和信息學教授Jean Gallier就與他人合作編撰了一部「面向計算機和機器學習的數學全書」。這著實是本大部頭,全書共計1900多頁,涵蓋了機器學習和深度學習相關的多個數學學科,包括線性代數,拓撲學、微分計算和最優化理論等。這本書的PDF電子版現已放出,需要的讀者可以免費下載。
下載連結:
https://www.cis.upenn.edu/~jean/math-deep.pdf
全書共分九大部分(不包括附錄),共1900餘頁。以下結合總目錄,對本書章節內容進行簡要介紹:
第一部分:線性代數。本部分篇幅最長,共23章,750餘頁
第二部分:線性與射影幾何,共3章,170餘頁。
第三部分:雙線性形式幾何,共3章,約100頁
第四部分:Algebra: PID’s, UFD’s, NoetherianRings, Tensors, Modules over a PID, Normal Forms,共7章,約280頁
第五部分:拓撲學和微積分,共3章,約130頁
第六部分:最優化理論初步,共4章,約60頁
第七部分:線性優化,共4章,約100頁
第八部分:非線性優化,共5章,約250頁
第九部分:機器學習應用,共3章,約100頁
第十部分:附錄,共2章,約30頁
本書內容全面,講解詳細,有需要的讀者可作為工具書使用,確實,它的頁數也確實相當於一本大型工具書了。
下載連結:
https://www.cis.upenn.edu/~jean/math-deep.pdf