🎯 重點一:機器學習三大門派
- 監督式學習 (Supervised Learning)
- 核心特徵: 有標籤(有標準答案)。
- 兩大任務:
1. 分類 (Classification): 預測離散類別(例如:是貓還是狗?是垃圾信嗎?)
2. 迴歸 (Regression): 預測連續數值(例如:預測明天股價、預測房價)。
- 非監督式學習 (Unsupervised Learning)
- 核心特徵: 無標籤(沒有標準答案),讓機器自己找規律。
- 兩大任務:
1. 聚類 (Clustering): 物以類聚(例如:電商客戶自動分群)。
2. 降維 (Dimensionality Reduction): 濃縮資訊,保留核心特徵以加速計算。
- 強化式學習 (Reinforcement Learning)
- 核心特徵: 透過「試錯」與「環境互動」來學習。
- 關鍵字: 動作 (Action)、獎勵 (Reward)。
- 應用場景: 遊戲 AI、自駕車導航、機器人控制。
🎯 重點二:資料集拆分
- 訓練集 (Training Set): 課本。模型用來「學習」參數的資料。
- 驗證集 (Validation Set): 模擬考。用來「調整超參數」(如學習率)與「監控是否過擬合 (Overfitting)」。
- 測試集 (Test Set): 大學指考。模型訓練全部結束後才能拿出來用,用來評估最終的泛化能力(Generalization),絕對不能參與訓練!
🎯 重點三:損失函數與評估指標
模型怎麼知道自己學得好不好?看 Loss!不同的任務要配對不同的函數。
- 迴歸任務 (Regression) 專用:
- MSE (均方誤差): 有平方,會放大大誤差,對異常值(Outlier)非常敏感。
- MAE (平均絕對誤差): 沒平方,對異常值容忍度高(魯棒性/Robustness 強)。
- 評估指標: MAE、MSE、R² (決定係數)。
- 分類任務 (Classification) 專用:
- Cross-Entropy (交叉熵): 衡量預測機率分佈與實際標籤的差距。
- 評估指標: 準確率 (Accuracy)、精確率 (Precision)、召回率 (Recall)、F1 分數。
- 非監督任務專用:
- 評估指標: 輪廓係數 (Silhouette Score)、重建誤差 (Reconstruction Error)。
🎯 重點四:強化學習的「MDP 五大元素」
- 代理人 (Agent): 採取行動的 AI 本體。
- 環境 (Environment): AI 所處的世界。
- 狀態 (State): AI 觀察到的當下情況。
- 動作 (Action): AI 決定的行為。
- 報酬 (Reward): 環境給予的獎勵或懲罰。
💡小提醒: 強化學習的終極目標是「最大化長期累積報酬」,而不是只看眼前的單次最高分!
💣 重點五:常見陷阱
- 陷阱 1:「非監督式學習因為沒有標籤,所以無法評估好壞。」
正解: 錯!可以使用資料本身的結構特徵(如輪廓係數)來評估分群品質。 - 陷阱 2:「模型在訓練集上的準確率達到 100%,代表這是一個完美的模型。」
正解: 錯!這通常是過擬合 (Overfitting) 的警訊,到了未知的測試集上表現通常會很慘。 - 陷阱 3:「降維會把資料破壞,導致無法建立模型。」
正解: 錯!降維是為了去除雜訊並保留「核心結構」,不但能保留重要特徵,還能降低運算成本。
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