The Elements of Statistical Learning

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出版者:Springer
作者:T. Hastie
出品人:
页数:520
译者:
出版时间:2003-07-30
价格:USD 89.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387952840
丛书系列:
图书标签:
  • 机器学习
  • 统计学习
  • 数据挖掘
  • 统计学
  • Statistics
  • 数学
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  • Data-Mining
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  • data science
  • statistics
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具体描述

During the past decade there has been an explosion in computation and information technology. With it has come vast amounts of data in a variety of fields such as medicine, biology, finance, and marketing. The challenge of understanding these data has led to the development of new tools in the field of statistics, and spawned new areas such as data mining, machine learning, and bioinformatics. Many of these tools have common underpinnings but are often expressed with different terminology. This book descibes the important ideas in these areas in a common conceptual framework. While the approach is statistical, the emphasis is on concepts rather than mathematics. Many examples are given, with a liberal use of color graphics. It should be a valuable resource for statisticians and anyone interested in data mining in science or industry. The book's coverage is broad, from supervised learing (prediction) to unsupervised learning. The many topics include neural networks, support vector machines, classification trees and boosting--the first comprehensive treatment of this topic in any book. Trevor Hastie, Robert Tibshirani, and Jerome Friedman are professors of statistics at Stanford University. They are prominent researchers in this area: Hastie and Tibshirani developed generalized additive models and wrote a popular book of that title. Hastie wrote much of the statistical modeling software in S-PLUS and invented principal curves and surfaces. Tibshirani proposed the Lasso and is co-author of the very successful <EM>An Introduction to the Bootstrap</EM>. Friedman is the co-inventor of many data-mining tools including CART, MARS, and projection pursuit.

好的,以下是一本假设的、与《统计学习要素》(The Elements of Statistical Learning)内容完全无关的图书简介。这本书聚焦于人类行为与复杂系统动力学: --- 行为的编织:复杂系统中的人类决策与涌现模式 导言:在涌现的迷宫中寻找秩序 人类社会是一个由无数独立个体组成的庞大且不断变化的系统。理解这个系统是如何运作的,如何从简单的个体互动中涌现出复杂的宏观模式(如市场崩溃、文化潮流、政治极化),是当代科学面临的最艰巨挑战之一。 本书《行为的编织:复杂系统中的人类决策与涌现模式》并非一本关于传统概率论或线性模型的教科书。相反,它是一份对非线性动力学、社会认知约束以及信息流在群体行为中扮演核心角色的深入探索。我们聚焦于“为什么”和“如何”——为什么人类的决策常常偏离理性预期,以及群体行为的结构是如何在个体规则的重复迭代中自然形成的。 本书的读者群体面向对跨学科研究感兴趣的社会学家、经济学家、认知科学家、系统工程师,以及任何试图理解我们所处世界的非线性本质的人士。我们避开了依赖大规模数据集进行预测的传统路径,转而关注系统内在的机制、反馈回路和结构性约束。 --- 第一部分:基石——认知约束与局部互动 本部分为理解复杂系统中的行为奠定了基础,强调人类心智的局限性如何成为宏观模式的驱动力。 第一章:有限理性与启发式边界 传统的经济学模型往往建立在“理性人”的假设之上,然而现实中的决策者受制于认知带宽和时间压力。本章系统性地考察了启发式(Heuristics)和偏见(Biases)如何作为信息处理的捷径,成为系统动态的必要组成部分。我们将分析锚定效应、可得性启发式在信息传播中的放大作用,并引入满意化(Satisficing)的概念,将其视为一种系统级的资源管理策略,而非个体弱点。重点在于,这些“缺陷”恰恰是系统在演化过程中保持计算效率的手段。 第二章:网络拓扑与影响力渗透 人类社会互动并非随机发生,而是通过复杂的网络结构(社交网络、供应链、信息渠道)进行。本章深入探讨了网络拓扑结构对信息扩散速度和稳定性的决定性影响。我们研究小世界网络的特性如何导致“信息孤岛”的形成,以及中心性(Centrality Measures)如何与社会影响力直接挂钩。内容涵盖幂律分布在社会关系中的出现,以及当网络结构趋于极端化时,系统如何变得异常脆弱或异常稳定。 第三章:局部规则与同步现象 复杂系统的核心特征是涌现(Emergence)。本章通过考察简化的代理模型(Agent-Based Models, ABMs)来解构宏观现象的微观起源。我们将分析诸如多数服从规则、意见采纳阈值等简单的局部互动规则,如何通过反馈机制催生出宏观层面的同步行为(Synchronization)、相变(Phase Transitions),甚至周期性波动。重点在于,我们探寻是否存在一套普适的“最小生成规则”来解释不同社会现象(如交通堵塞与时尚追随)的结构相似性。 --- 第二部分:动力学演化——反馈、记忆与路径依赖 本部分将视角从静态结构转向动态过程,关注系统如何随时间演化,以及历史是如何塑造未来的。 第四章:正反馈与临界点 在复杂系统中,正反馈回路是驱动快速变化的引擎。本章详细分析了自我强化的机制,如“赢者通吃”现象在技术标准和市场份额争夺中的体现。我们考察了自加速过程的数学描述(非线性微分方程的应用),并区分了可控的增长与失控的爆炸性扩散。特别地,我们引入了自组织临界性(Self-Organized Criticality, SOC)的概念,探讨系统如何在没有外部调节的情况下,自发地演化到对微小扰动极其敏感的“临界状态”。 第五章:记忆、滞后效应与时间尺度分离 人类系统充满了滞后效应(Time Lags)和系统记忆。本章关注长程依赖性(Long-Range Dependence)在社会动力学中的体现。例如,一个经济衰退的记忆可能在数十年后仍影响储蓄倾向。我们研究了Hysteresis(滞后现象)如何使得系统即使在驱动因素消失后,也难以恢复到初始状态。通过延迟微分方程和状态依赖性的分析,我们揭示了系统路径依赖的深层机制。 第六章:异质性与多尺度耦合 现实世界的复杂性源于异质性(Heterogeneity)——个体之间在偏好、能力和连接性上的差异。本章将系统地分析这种异质性如何影响全局动态。我们比较了同质系统与异质系统的稳定性和适应性,并探讨了不同时间尺度上运行的子系统之间的耦合强度。例如,个体决策的微观尺度变化与宏观政策实施的宏观尺度变化之间的相互作用,常常是系统失稳的导火索。 --- 第三部分:秩序的边界——韧性、风险与结构重塑 最后一部分将研究复杂系统在面对扰动时的行为,以及它们在不断变化的环境中维持功能或发生范式转变的能力。 第七章:信息熵、不确定性与适应性 本章侧重于系统如何处理不确定性。我们借鉴信息论的概念,但将其应用于理解社会信息的冗余度与有效性。高冗余度的信息流可能导致“群聚效应”,而低冗余度的突然出现则可能引发恐慌。我们探讨了系统的韧性(Resilience)——即系统吸收冲击并维持其基本功能的能力——与信息处理的适应性之间的关系。韧性较高的系统通常拥有更多的冗余连接和多样化的信息路径。 第八章:结构重塑与范式转移 复杂系统很少是静态的,它们倾向于通过结构重塑(Restructuring)来适应新的环境约束。本章分析了在系统接近临界点时,微小的外部扰动如何触发大规模的范式转移(Paradigm Shifts),导致系统从一种稳定的状态转跃到完全不同的结构。我们将运用定性分析工具,如分岔理论(Bifurcation Theory)的启发,来识别系统可能发生突然转变的预警信号,例如信息传播速度的非线性加速或网络连接的突然断裂。 第九章:从描述到干预:复杂系统的伦理与实践 本书的收尾部分不再仅仅是描述系统,而是探讨我们如何基于对涌现的理解进行审慎的干预(Intervention)。我们讨论了在已知系统高度非线性和路径依赖性的前提下,进行有效社会工程的伦理困境。我们强调,最优干预点往往不是最显著的变量,而是那些位于反馈回路的敏感节点。本书倡导一种“低剂量、高杠杆”的干预哲学,旨在引导系统向更有利的方向演化,同时最大程度地尊重其内在的自组织能力。 --- 总结: 《行为的编织》提供了一个替代性的框架,用于理解人类社会现象的底层逻辑。它不追求精确的数值预测,而是致力于揭示结构、互动和时间如何共同编织出我们所观察到的宏大、非线性且充满惊喜的集体行为图景。通过聚焦于内在的动态机制,我们希望为理解人类世界的复杂性提供一把更具解释力的钥匙。

作者简介

Trevor Hastie, Robert Tibshirani, and Jerome Friedman are professors of statistics at Stanford University. They are prominent researchers in this area: Hastie and Tibshirani developed generalized additive models and wrote a popular book of that title. Hastie co-developed much of the statistical modeling software and environment in R/S-PLUS and invented principal curves and surfaces. Tibshirani proposed the lasso and is co-author of the very successful An Introduction to the Bootstrap. Friedman is the co-inventor of many data-mining tools including CART, MARS, projection pursuit and gradient boosting.

目录信息

读后感

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读 ESL 快半年了,也读了差不多1/3,写个短评记录一下,等读完的时候再来改吧。然后简单对比下基本常见的机器学习教材。 我本科是学物理的,对于统计甚至概率论可以说是一无所知。入门的时候读的是周志华老师的《机器学习》,不过并没有读完的。一方面在家看书效率太低;另一...  

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读了一个月,还在前四章深耕,在此说明一下,网上的 solution,笔记啊,我见到的,只有一个份做的最详细,准确度最高,其余的都是滥竽充数,过程推导乱来,想当然,因为该书的符号有点混乱,所以建议阅读该书的人把前面的 Notation 读清楚,比如书中 X 出现的有好几种形式,每...  

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有人给我推荐这本书的时候说,有了这本书,就不再需要其他的机器学习教材了。 入手这本书的接下来两个月,我与教材中艰深的统计推断、矩阵、数值算法、凸优化等数学知识展开艰苦的斗争。于是我明白了何谓”不需要其他的机器学习教材“:准确地说,是其他的教材都不需要了;一本...  

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读了一个月,还在前四章深耕,在此说明一下,网上的 solution,笔记啊,我见到的,只有一个份做的最详细,准确度最高,其余的都是滥竽充数,过程推导乱来,想当然,因为该书的符号有点混乱,所以建议阅读该书的人把前面的 Notation 读清楚,比如书中 X 出现的有好几种形式,每...  

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The methodology used in the books are fancy and attractive, yet in terms of rigorous proofs, sometimes the book skip steps and is difficult to follow. ~ Slightly sophisticated for undergraduate students, but in general is a very nice book.

用户评价

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我一直认为,一本优秀的书籍,不仅要传授知识,更要激发读者的思考。而这本书,正是这样一本能够不断挑战我认知边界的杰作。它所包含的理论深度和广度,让我每次翻阅都能发现新的角度和理解。例如,在关于集成学习的部分,作者不仅介绍了Bagging和Boosting,还深入探讨了Stochastic Gradient Boosting等更高级的技术,并分析了它们在实际应用中的效果。我也非常欣赏作者在解释算法时,不仅仅给出公式,更会解释其背后的直观意义和数学推导的逻辑。这种深入浅出的讲解方式,让我能够真正理解算法的精髓,而不仅仅是死记硬背。此外,书中对模型诊断和调优的讨论,也为我解决实际问题提供了非常有价值的指导。作者详细介绍了如何识别和处理过拟合、欠拟合以及模型中的其他问题,并提供了一系列行之有效的解决方案。

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从我个人的学习历程来看,这本书更像是一本通往统计学习殿堂的“秘籍”。它不像一些入门书籍那样浅尝辄止,而是以一种系统性的、包罗万象的方式,将统计学习的各个分支都进行了深入的剖析。例如,关于正则化的部分,我之前一直对L1和L2正则化的区别感到模糊,但在这本书中,作者通过清晰的推导和直观的图示,让我深刻理解了它们在模型压缩和特征选择中的作用。特别是关于Lasso回归的解释,不仅仅是数学公式的呈现,更是对其背后原理的深入挖掘,让我明白了它为何能够实现稀疏性。另外,书中对模型评估的讨论,例如交叉验证、偏差-方差权衡等,也为我构建了科学的评估框架,让我能够更客观地评价模型的性能,避免过拟合或欠拟合的陷阱。书中对不同算法的比较分析,也给我留下了深刻的印象,让我能够根据具体问题的特点,选择最适合的统计学习方法。例如,对于高维稀疏数据的处理,书中对降维技术和特定模型的讲解,就提供了非常实用的指导。这本书的内容深度和广度,绝对是为那些渴望深入理解统计学习原理、并希望将其应用到复杂问题中的读者量身打造的。

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对于我这样一名长期在数据领域摸爬滚打的从业者来说,这本书无疑是一本“圣经”。它所涵盖的内容之广、之深,以及其严谨的论述方式,都远远超出了我之前接触过的任何同类书籍。我特别欣赏作者在解释复杂模型时所采用的“由简入繁”的方式。例如,在讲解神经网络时,作者从最简单的感知机开始,逐步引入多层感知机、卷积神经网络和循环神经网络等,并详细解释了反向传播算法的原理。这种循序渐进的讲解方式,让我即使面对复杂的模型,也能逐步理解其核心思想。此外,书中对模型正则化和特征选择的深入探讨,也为我解决实际问题提供了宝贵的思路。作者通过对Lasso和Ridge回归的详细分析,让我明白了如何通过正则化来避免过拟合,并提高模型的泛化能力。总而言之,这本书的价值在于它不仅传授了知识,更培养了读者解决问题的思维方式。

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这本书的排版设计也相当精良,数学公式清晰易读,图表生动形象,为理解抽象概念提供了极大的便利。例如,在解释贝叶斯定理时,书中使用了生动的例子和清晰的图示,让我能够直观地理解条件概率和后验概率的概念。我也非常欣赏作者在讨论模型评估时,对各种指标的详细解释和比较。无论是准确率、召回率,还是F1分数,作者都给出了清晰的定义和计算方法,并分析了它们在不同应用场景下的优劣。这让我能够根据实际需求,选择最合适的评估指标。此外,书中关于模型解释性的讨论,也为我如何理解和沟通模型的预测结果提供了重要的指导。作者通过对局部可解释模型(LIME)和Shapley值等方法的介绍,让我能够更好地理解复杂模型是如何做出预测的。这本书的全面性,让我觉得自己不仅仅是在学习算法,更是在学习一种科学的研究方法。

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这本书的语言风格非常严谨,每一个词语都经过仔细斟酌,仿佛是为了确保知识的准确性和完整性。我特别欣赏作者在解释概念时所展现的耐心和清晰度。比如,在讲解决策树时,作者不仅解释了如何构建一棵树,还深入探讨了剪枝策略、基尼系数和信息增益等关键概念,并配以清晰的图示,让我能够直观地理解这些概念的含义。此外,书中还涉及了一些更为前沿的统计学习方法,例如Boosting和Bagging等集成学习技术,作者对这些方法的原理、优缺点以及适用场景都进行了详尽的阐述,让我对如何组合多个模型来提升预测精度有了更深刻的认识。书中关于模型泛化能力的讨论,以及如何避免过拟合,也是我非常看重的内容。作者通过对偏差-方差分解的细致讲解,让我理解了模型复杂度与泛化能力之间的权衡关系。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,在我的统计学习道路上给予我无尽的启迪和指引。

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在阅读这本书的过程中,我最深刻的感受是其内容的系统性和完整性。作者们似乎将统计学习的每一个重要方面都考虑到了,并且以一种逻辑严密的结构呈现出来。从基础的回归分析,到复杂的非参数方法,再到最新的深度学习技术,这本书几乎涵盖了所有核心的统计学习概念和算法。我尤其喜欢作者在介绍每一种算法时,都会追溯其理论基础,并解释其背后的数学原理。例如,在讲解支持向量机时,作者花了大量篇幅解释了其对偶问题和核函数的概念,这让我对SVM的工作原理有了更深刻的理解。此外,书中对模型选择和评估的讨论,也为我提供了非常有价值的指导。作者详细介绍了交叉验证、bootstrap等方法,并分析了它们在不同场景下的适用性。这让我能够更自信地选择和评估模型,从而提升预测的准确性和可靠性。

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我之所以对这本书如此推崇,是因为它不仅提供了丰富的理论知识,更强调了统计学习在实际应用中的重要性。书中大量的案例研究,从医学诊断到金融预测,涵盖了各个领域,让我能够将书本上的知识与现实世界的问题联系起来。例如,在关于神经网络的部分,作者不仅解释了其基本结构和学习算法,还通过实例展示了如何在图像识别和自然语言处理等领域应用神经网络。此外,书中对支持向量机的详细讲解,包括其核技巧和软间隔等概念,也让我对如何处理非线性可分数据有了更清晰的认识。这本书的价值在于,它能够帮助读者建立起一套完整的统计学习方法论,从数据探索到模型部署,每一个环节都提供有价值的参考。我经常会回顾书中的某些章节,每次都能从中获得新的感悟,这充分证明了这本书的深度和持久的价值。

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这本书的封面设计就散发着一种厚重而严谨的气息,深蓝色的底色搭配金色的书名,透露出一种经典与学术的魅力。当我第一次翻开它时,扑面而来的是密密麻麻的数学公式和统计概念,这无疑会让初学者感到一丝畏惧。然而,随着阅读的深入,我逐渐发现,作者们并非只是简单地堆砌知识,而是以一种循序渐进、逻辑清晰的方式,将统计学习的精髓娓娓道来。书中对各种模型的解释,从线性回归到支持向量机,再到集成方法,都力求深入浅出,即使是复杂的数学推导,也往往伴随着直观的解释和实际的例子,这使得理解变得相对容易。更重要的是,这本书不仅仅停留在理论层面,它还强调了模型在实际问题中的应用,并通过大量的案例研究,展示了如何运用这些统计学习工具来解决现实世界中的挑战。这种理论与实践的结合,让我对统计学习的认识不再局限于书本的文字,而是能够真正地将其运用到我的研究和工作中。从数据的预处理,到模型的选择和评估,再到结果的解释,每一个环节都得到了详尽的阐述,为我构建了一个完整的统计学习知识体系。每次阅读,都能发现新的洞见,仿佛每一次翻阅都是一次与智慧的对话,让我受益匪浅。

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这本书给我的感觉,就像是打开了一扇通往统计学习世界的大门。在此之前,我对这个领域有很多零散的认识,但总是缺乏一个系统性的框架。这本书以其严谨的逻辑和详实的论述,为我构建了一个完整的知识体系。我特别喜欢作者在解释模型时,不仅仅是罗列公式,而是会花大量篇幅去解释其背后的思想和直观的几何意义。例如,在讲解线性回归时,作者不仅介绍了最小二乘法,还通过几何角度解释了投影的概念,让我对模型优化过程有了更深的理解。此外,书中关于模型选择和评估的详细讨论,也为我提供了非常有价值的指导。作者详细介绍了交叉验证、bootstrap等方法,并分析了它们在不同场景下的优劣。这让我能够更自信地选择和评估模型,从而提升预测的准确性和可靠性。

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我一直认为,掌握一项技能,关键在于理解其本质和原理,而不是简单地记忆公式。而这本书,恰恰在这方面做得非常出色。作者们以一种非常系统的方式,将统计学习的各个方面都进行了深入的剖析。我印象最深刻的是,书中对于每一种算法的介绍,都会从其理论基础出发,逐步深入到具体的实现细节。例如,在讲解决策树时,作者不仅解释了ID3、C4.5等算法的构建过程,还详细讨论了剪枝策略和随机森林等集成方法。此外,书中对模型解释性和可解释性的讨论,也为我如何理解和沟通模型的预测结果提供了重要的指导。作者通过对局部可解释模型(LIME)和Shapley值等方法的介绍,让我能够更好地理解复杂模型是如何做出预测的。这本书的全面性和深度,无疑将成为我在统计学习领域探索道路上不可或缺的指引。

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本书是高级版,还有一个低级本的,统计读这两本就对了

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只能算断断续续地读了其中一些吧

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多读几遍再评论

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嗯外国大牛就喜欢给巨难的书起个简单名字。风格是点到为止和欲言又止,一点都不罗哩罗嗦,有基础的会热血沸腾,没基础的跟看天书差不多。后几章习题找不到答案。

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so clear and comprehensive

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