问题

在数据分析、挖掘方面,有哪些好书值得推荐?

回答
嘿,咱们今天就来聊聊数据分析和挖掘这个有意思的领域。我个人特别喜欢动手实践,所以推荐的书也会偏向于那些能让你融会贯通、从“会用”到“精通”的。废话不多说,直接上干货!

入门阶段:先打牢基础,理解“为什么”

很多刚接触这个领域的朋友,可能第一时间会想到各种算法、模型。没错,这些很重要,但如果基础没打牢,后面学起来会有点“空中楼阁”的感觉。所以我推荐从这两本开始:

1. 《统计学习方法》 李航

为啥推荐它? 这本书是很多国内高校统计、机器学习课程的经典教材,而且写得相当地道。它不像一些国外教材那样上来就给你一大堆数学公式,而是循序渐进,从最基础的感知机、k近邻开始,讲到支持向量机、贝叶斯分类器、决策树、GBDT、Boosting、HMM、CRF等等。
亮点在哪里?
数学推导严谨且清晰: 李航老师的数学功底非常扎实,公式推导过程详细,让你能理解算法背后的原理,而不是仅仅记住怎么调用库函数。
算法介绍全面: 涵盖了大部分经典的监督学习和无监督学习算法。
中文写就,更易理解: 对于国内读者来说,语言上的障碍几乎没有。
怎么读? 建议一边看书,一边跟着推导一遍。遇到不理解的地方,不要急着跳过,可以找一些更基础的数学(比如线性代数、概率论)的资料回顾一下。这本书的重点在于理解算法的思想和推导过程,而不是死记硬背。

2. 《Python数据科学手册》 Jake VanderPlas

为啥推荐它? 既然是数据分析和挖掘,离不开强大的工具。Python在这方面绝对是王者。这本书可以说是Python数据科学生态系统的“圣经”。它全面地介绍了NumPy, Pandas, Matplotlib, Scikitlearn等核心库的使用。
亮点在哪里?
实操性极强: 每一章都配有大量代码示例,你可以在Jupyter Notebook里直接运行,边学边练。
覆盖面广: 从数据处理、清洗,到可视化,再到机器学习,几乎涵盖了数据科学项目的全流程。
“一站式”学习: 你不需要再去单独找Pandas的教程,再找Matplotlib的教程,这本书就能让你快速上手。
怎么读? 这本书就是用来“玩”的。买一本,或者直接看在线版本,把里面的代码敲一遍,改一改,看看效果。遇到不懂的函数参数,就去查官方文档。通过实际操作,你会对数据处理和分析有一个直观的认识。

进阶阶段:深入算法,培养“解决问题”的能力

当你对基础的统计学和Python工具有了一定的掌握后,就可以开始深入到具体的算法和模型中了。这时候,你的目标是能根据不同的业务问题,选择合适的模型,并进行优化。

1. 《机器学习实战》 Peter Harrington

为啥推荐它? 和《统计学习方法》侧重理论推导不同,《机器学习实战》更偏向于代码实现。它会用Python从零开始,一步步教你实现各种机器学习算法,包括kNN、线性回归、决策树、朴素贝叶斯、SVM、KNN、Kmeans等。
亮点在哪里?
强调“从零实现”: 虽然现在我们更多地使用Scikitlearn这样的库,但从零实现算法的过程,能让你更深刻地理解算法的内部机制,知道它的参数是怎么工作的,以及为什么会这样。
结合实际案例: 书中的例子都比较贴近实际应用,比如约会网站的分类、垃圾邮件过滤、推荐系统等。
代码讲解细致: 即使你对Python不是特别熟悉,也能跟着书中的代码一步步理解。
怎么读? 这本书的精髓在于动手。跟着书中的代码,在自己的电脑上运行,调试,尝试修改参数,看看结果有什么变化。这是培养你“会调参”、“懂模型”的关键一步。

2. 《数据挖掘导论》 PangNing Tan, Michael Steinbach, Vipin Kumar

为啥推荐它? 这本书被誉为数据挖掘领域的“圣经”之一。它系统地介绍了数据挖掘的各个方面,包括数据预处理、分类、回归、聚类、关联规则、异常检测、文本挖掘、图挖掘等等。
亮点在哪里?
体系完整,概念清晰: 从数据挖掘的定义、流程讲到各种算法,逻辑性非常强。
算法讲解深入浅出: 不仅介绍了算法的原理,还讨论了算法的优缺点、适用场景以及性能评估。
案例丰富: 很多经典的例子,能帮助你理解抽象的概念。
怎么读? 这本书可以作为一本“参考书”和“百科全书”。在遇到具体的数据挖掘问题时,可以翻阅相关章节,了解有哪些方法和算法可以选择。也可以选择性地深入学习其中的某些章节,比如你对推荐系统特别感兴趣,就可以重点看关联规则和聚类相关的部分。

提升阶段:拓展思路,驾驭复杂场景

当你掌握了基础和进阶的技能后,你会发现实际数据分析和挖掘的场景是多种多样的,需要更复杂的模型和更广阔的视野。

1. 《深度学习》(花书) Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, Aaron Courville

为啥推荐它? 虽然名字是“深度学习”,但这本书的前半部分,比如“数学基础”、“机器学习基础”部分,对于理解现代数据分析和挖掘的基石——神经网络——非常有帮助。即便你不做深度学习,了解这些基本原理也能让你更好地理解很多高级算法。
亮点在哪里?
数学原理详尽: 详细介绍了神经网络所需的数学工具,从线性代数、概率论到信息论,让你知道“为什么”这样做。
深度学习模型全面: 介绍了前馈网络、正则化、优化算法、卷积神经网络、循环神经网络等核心内容。
权威性: 这是深度学习领域的权威著作,由领域内的大牛编写。
怎么读? 这本书的门槛相对较高,不建议作为第一本入门书。可以等你对机器学习有了扎实的了解后,再来阅读。重点关注数学基础和常用的网络结构。如果你对图像、文本等领域的数据挖掘感兴趣,这本书更是必读。

2. 《数据科学中的统计学》 John D. Kelleher, Brian Corliss

为啥推荐它? 这本书的书名可能有点误导,它并非一本纯粹的统计学教材,而是将统计学思想和方法应用到数据科学和机器学习的实践中。它会从统计学的角度解释机器学习中的很多概念,比如模型评估、偏差方差权衡、正则化等。
亮点在哪里?
统计思维贯穿始终: 让你明白数据分析和挖掘的核心是统计学,是理解数据不确定性、进行科学推断的过程。
连接理论与实践: 很多统计概念的引入和解释都与机器学习模型紧密结合,让你知道“为什么”某些模型会有这样的表现。
强调数据驱动的决策: 让你学会如何通过数据来验证假设、做出决策。
怎么读? 这本书能帮助你提升“用统计学武装头脑”的能力。在阅读过程中,尝试将书中的统计学概念与你之前学习的算法模型联系起来。思考“这个模型在统计学上是怎么解释的?它的假设是什么?它的局限性在哪里?”

总结一下我的“学习路径”建议:

1. 从《统计学习方法》入手,理解理论基础。 建立起对各种算法原理的认知。
2. 配合《Python数据科学手册》进行实践。 熟悉Python的数据分析工具链,边学边练。
3. 通过《机器学习实战》从零实现算法。 加深对算法的理解,培养调参和模型调试的能力。
4. 以《数据挖掘导论》为体系框架。 了解数据挖掘的各个分支,遇到具体问题时查阅。
5. 进阶阅读《深度学习》(花书)和《数据科学中的统计学》。 拓展技术视野,深化统计思维。

最后,也是最重要的:

动手!动手!再动手! 看书是输入,真正学会是通过输出——也就是实际操作。找一些公开数据集(Kaggle、UCI Machine Learning Repository等),跟着书里的例子去复现,然后尝试自己去解决一些小问题。
批判性思维。 不要盲目迷信书本,要结合实际业务场景去思考。为什么这里要用这个模型?有没有更好的方法?
持续学习。 数据科学领域发展很快,新的算法、新的工具层出不穷。保持好奇心,不断学习是关键。

希望这些推荐能帮到你!祝你在数据探索的旅程中收获满满!

网友意见

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机器学习 (豆瓣)

把这本书放在下面所有的推荐之上。




入门读物:

  1. 深入浅出数据分析 (豆瓣) 这书挺简单的,基本的内容都涉及了,说得也比较清楚,最后谈到了R是大加分。难易程度:非常易。
  2. 啤酒与尿布 (豆瓣) 通过案例来说事情,而且是最经典的例子。难易程度:非常易。
  3. 数据之美 (豆瓣) 一本介绍性的书籍,每章都解决一个具体的问题,甚至还有代码,对理解数据分析的应用领域和做法非常有帮助。难易程度:易。
  4. 数学之美 (豆瓣) 这本书非常棒啦,入门读起来很不错!

数据分析:

  1. SciPy and NumPy (豆瓣) 这本书可以归类为数据分析书吧,因为numpy和scipy真的是非常强大啊。
  2. Python for Data Analysis (豆瓣) 作者是Pandas这个包的作者,看过他在Scipy会议上的演讲,实例非常强!
  3. Bad Data Handbook (豆瓣) 很好玩的书,作者的角度很不同。

适合入门的教程:

  1. 集体智慧编程 (豆瓣) 学习数据分析、数据挖掘、机器学习人员应该仔细阅读的第一本书。作者通过实际例子介绍了机器学习和数据挖掘中的算法,浅显易懂,还有可执行的Python代码。难易程度:中。
  2. Machine Learning in Action (豆瓣) 用人话把复杂难懂的机器学习算法解释清楚了,其中有零星的数学公式,但是是以解释清楚为目的的。而且有Python代码,大赞!目前中科院的王斌老师已经翻译这本书了 机器学习实战 (豆瓣)。这本书本身质量就很高,王老师的翻译质量也很高。难易程度:中。我带的研究生入门必看数目之一!
  3. Building Machine Learning Systems with Python (豆瓣) 虽然是英文的,但是由于写得很简单,比较理解,又有 Python 代码跟着,辅助理解。
  4. 数据挖掘导论 (豆瓣) 最近几年数据挖掘教材中比较好的一本书,被美国诸多大学的数据挖掘课作为教材,没有推荐Jiawei Han老师的那本书,因为个人觉得那本书对于初学者来说不太容易读懂。难易程度:中上。
  5. Machine Learning for Hackers (豆瓣) 也是通过实例讲解机器学习算法,用R实现的,可以一边学习机器学习一边学习R。


稍微专业些的:

  1. Introduction to Semi-Supervised Learning (豆瓣) 半监督学习必读必看的书。
  2. Learning to Rank for Information Retrieval (豆瓣) 微软亚院刘铁岩老师关于LTR的著作,啥都不说了,推荐!
  3. Learning to Rank for Information Retrieval and Natural Language Processing (豆瓣) 李航老师关于LTR的书,也是当时他在微软亚院时候的书,可见微软亚院对LTR的研究之深,贡献之大。
  4. 推荐系统实践 (豆瓣) 这本书不用说了,研究推荐系统必须要读的书,而且是第一本要读的书。
  5. Graphical Models, Exponential Families, and Variational Inference (豆瓣) 这个是Jordan老爷子和他的得意门徒 Martin J Wainwright 在 Foundation of Machine Learning Research上的创刊号,可以免费下载,比较难懂,但是一旦读通了,graphical model的相关内容就可以踏平了。
  6. Natural Language Processing with Python (豆瓣) NLP 经典,其实主要是讲 NLTK 这个包,但是啊,NLTK 这个包几乎涵盖了 NLP 的很多内容了啊!


机器学习教材:

  1. The Elements of Statistical Learning (豆瓣) 这本书有对应的中文版:统计学习基础 (豆瓣)。书中配有R包,非常赞!可以参照着代码学习算法。
  2. 统计学习方法 (豆瓣) 李航老师的扛鼎之作,强烈推荐。难易程度:难。
  3. Machine Learning (豆瓣) 去年出版的新书,作者Kevin Murrphy教授是机器学习领域中年少有为的代表。这书是他的集大成之作,写完之后,就去Google了,产学研结合,没有比这个更好的了。
  4. Machine Learning (豆瓣) 这书和上面的书不是一本!这书叫:Machine Learning: An Algorithmic Perspective 之前做过我带的研究生教材,由于配有代码,所以理解起来比较容易。
  5. Pattern Recognition And Machine Learning (豆瓣) 经典中的经典。
  6. Bayesian Reasoning and Machine Learning (豆瓣) 看名字就知道了,彻彻底底的Bayesian学派的书,里面的内容非常多,有一张图将机器学习中设计算法的关系总结了一下,很棒。
  7. Probabilistic Graphical Models (豆瓣) 鸿篇巨制,这书谁要是读完了告诉我一声。
  8. Convex Optimization (豆瓣) 凸优化中最好的教材,没有之一了。课程也非常棒,Stephen老师拿着纸一步一步推到,图一点一点画,太棒了。

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