Scikit-Learn 1: Qu'est-ce-que l'apprentissage automatique?

IA bête et méchante
10 May 202009:42

Summary

TLDRThis video introduces a series on machine learning using the Scikit-learn library, aimed at beginners with no prior experience in the field. The presenter explains the basics of machine learning, its three main categories (supervised, unsupervised, and reinforcement learning), and how supervised learning works through labeled data. The video emphasizes understanding the fundamental concepts before diving into coding, offering insights on data analysis, model training, and future predictions. Viewers will also learn about the importance of generalizing models for future data and are encouraged to follow along for more hands-on tutorials in upcoming videos.

Takeaways

  • 🤖 Introduction to Artificial Intelligence (AI) and its growing presence in the media.
  • 📚 The video series aims to teach the basics of machine learning, starting from foundational concepts with no coding required initially.
  • 🧠 Machine learning is defined as the semi-automated extraction of knowledge from data using algorithms.
  • 📊 There are three main types of machine learning: supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.
  • 🐱 Supervised learning involves labeled data to make predictions, such as classifying images of cats and dogs.
  • 📈 Unsupervised learning focuses on understanding the structure of unlabeled data, like segmenting buyers with similar purchasing behavior.
  • 🕹 Reinforcement learning involves training an agent to interact with an environment, learning actions based on feedback, such as AI playing chess or Go.
  • 📧 Example scenario: Training a model to classify emails as spam or not spam is an example of supervised learning.
  • 🛠 Supervised learning consists of two main steps: training a model with labeled data and using the model to make predictions on new data.
  • 🔍 Future videos will delve into more advanced machine learning topics, such as optimizing models and ensuring good generalization to new data.

Q & A

  • What is the main focus of the video series introduced in the script?

    -The video series focuses on using the Scikit-learn library for machine learning, starting with basic concepts and gradually advancing to more complex projects.

  • Do you need prior knowledge of machine learning to follow the series?

    -No prior knowledge of machine learning is required. The series aims to teach the basics, but some coding experience with Python is recommended.

  • What are the three main categories of machine learning mentioned in the script?

    -The three main categories of machine learning discussed are supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.

  • How is supervised learning defined in the script?

    -Supervised learning is described as a process that uses labeled data to predict outcomes. The example given is classifying images as either cats or dogs based on known labels.

  • What is an example of unsupervised learning provided in the script?

    -An example of unsupervised learning involves analyzing the shopping behaviors of users on a website to segment them into groups based on similar behaviors, without predefined labels.

  • How does reinforcement learning differ from supervised and unsupervised learning?

    -Reinforcement learning involves an agent learning through interaction with an environment, improving its actions based on the consequences of its decisions, unlike supervised or unsupervised learning, which deal with labeled or unlabeled data.

  • What example of reinforcement learning is mentioned in the script?

    -Reinforcement learning is exemplified by AI programs that learn to play complex games like chess or Go, where an AI recently defeated the world champion in the game of Go.

  • What type of machine learning would you use to classify email as spam or not?

    -Classifying emails as spam or not would be a task for supervised learning, as the emails are labeled as either spam or not, and the goal is to predict future labels.

  • What are the two main steps of supervised learning mentioned in the script?

    -The two main steps of supervised learning are: 1) training a model using labeled data, and 2) making predictions on new data using the trained model.

  • What is the goal of supervised learning according to the script?

    -The goal of supervised learning is to build models that generalize well to new data, meaning they can accurately predict outcomes for unseen data based on past examples.

Outlines

00:00

🤖 Introduction to Artificial Intelligence and Machine Learning Series

The speaker introduces a new video series on machine learning (ML) using the Scikit-learn library. It is intended for beginners who are curious about artificial intelligence (AI) but don't know where to start. The series will gradually build up from the basics to covering an entire machine learning project from start to finish, without requiring prior knowledge of ML. Coding experience in Python is recommended, and additional resources will be suggested in upcoming videos.

05:01

📚 Defining Machine Learning and Its Core Concepts

Machine learning (ML) is described as the semi-automated extraction of knowledge from data. While often misunderstood as the creation of an artificial brain, the speaker clarifies that ML involves using mathematical algorithms to process data and extract insights. Three important concepts are highlighted: the importance of data, automation to gain insights from data, and the need for intelligent decision-making during the ML process. The focus of the series will be on teaching these concepts step by step.

🔍 The Three Main Types of Machine Learning

The speaker explains the three main categories of machine learning: supervised, unsupervised, and reinforcement learning. Supervised learning involves labeled data and predicting specific outcomes, such as determining whether an image is of a cat or a dog. Unsupervised learning focuses on identifying patterns and structures in unlabeled data, such as grouping customers with similar purchasing behaviors. Reinforcement learning, a more complex approach, involves an agent learning from interactions with its environment, as demonstrated by AI programs that play games like chess or Go.

🧠 Understanding Reinforcement Learning and a Quick Quiz

Reinforcement learning is compared to how a child learns through actions and consequences. The speaker provides an example of AI defeating world champions in the game of Go to highlight the progress of AI in complex tasks. A quick quiz follows, asking the audience to classify a spam filter as an example of supervised learning, emphasizing how labels (spam or not) make the process supervised. The speaker mentions that the focus of this series will mainly be on supervised learning.

✉️ How Supervised Learning Works in Detail

The speaker breaks down the supervised learning process into two main steps: training and prediction. First, the model is trained using labeled data, learning the relationship between features (e.g., email content) and outcomes (e.g., spam or not). Then, the trained model is used to predict labels for new, unseen data. The example of email spam filtering illustrates how models generalize knowledge from past examples to future predictions. The speaker touches on key challenges like choosing the right features and models, and optimizing performance—topics that will be covered later in the series.

💡 Conclusion and What's Next in the Series

The speaker wraps up by teasing the upcoming topics, including the Scikit-learn library's benefits and installation. They encourage viewers to share their questions or interesting machine learning examples in the comments, and to subscribe for future videos. The focus of the next video will be on installing and using Scikit-learn, along with advice on its practical applications.

Mindmap

Keywords

💡Machine Learning

Machine Learning is the process of using data and algorithms to enable computers to learn from past data and make decisions or predictions. In the video, it's defined as the semi-automated extraction of knowledge from data, and the speaker outlines its basic principles, including its reliance on data and automation.

💡Supervised Learning

Supervised Learning is a type of machine learning where an algorithm is trained on labeled data. This means the input data comes with the correct answers (labels), and the algorithm learns to predict these labels. In the video, an example is given with a dataset of spam and non-spam emails, where the model is trained to distinguish between the two categories.

💡Unsupervised Learning

Unsupervised Learning refers to machine learning tasks where the data has no labels, and the goal is to discover hidden patterns or groupings within the data. The video describes an example where users' purchasing behavior is clustered into groups without predefined categories, such as students or parents with young children.

💡Reinforcement Learning

Reinforcement Learning is a type of machine learning where an agent learns to take actions in an environment in order to maximize some notion of cumulative reward. In the video, the speaker compares this to a child exploring the world, learning through trial and error which actions yield positive outcomes, as seen in games like chess or Go.

💡Data

Data is the foundational element of machine learning, consisting of information or facts used to train models. In the video, it's highlighted that all machine learning starts with data, which can be anything from email messages to purchasing behaviors. The model extracts knowledge by identifying patterns or structures in this data.

💡Model Training

Model Training is the process of feeding data to a machine learning algorithm so that it can learn patterns and make predictions. In the video, the speaker explains how a model is trained using labeled data to classify future email messages as either spam or non-spam based on characteristics learned during training.

💡Algorithm

An Algorithm is a step-by-step computational procedure used to solve problems or make decisions based on data. In the context of machine learning, algorithms are essential for analyzing data and forming models that can learn and make predictions. The video frequently refers to algorithms as the key tools for applying machine learning techniques.

💡Generalization

Generalization in machine learning refers to a model's ability to apply what it has learned from the training data to new, unseen data. The video emphasizes the importance of building models that can generalize well, meaning they should not just memorize the training data but be capable of accurately predicting outcomes for future data.

💡Features

Features are individual measurable properties or characteristics used as input for machine learning models. The video provides examples such as the number of links or the presence of certain keywords in an email, which can be used as features to help a model decide whether an email is spam.

💡Labels

Labels are the correct outcomes or classifications used in supervised learning to guide the training of a model. In the video, the speaker mentions that labeled data, such as 'spam' or 'not spam' in the email classification example, helps the model learn the relationship between data features and the correct category.

Highlights

Introduction to a new video series on machine learning using Scikit-learn.

The series will begin with basic concepts and progress to managing a complete machine learning project from start to finish.

No prior knowledge of machine learning is required; the early videos focus on concepts without coding.

A brief understanding of Python is necessary, with resources suggested for beginners in the next video.

Explanation of what machine learning is: the semi-automated extraction of knowledge from data.

Machine learning involves three key concepts: data, automation, and decision-making by the practitioner.

Introduction to the three main categories of machine learning: supervised, unsupervised, and reinforcement learning.

Supervised learning involves making predictions using labeled data, such as classifying images of cats and dogs.

Unsupervised learning involves discovering the structure of unlabeled data, like segmenting online shoppers based on behavior.

Reinforcement learning involves an agent learning the best actions through interactions with its environment, as seen in AI used for games like Go.

A quiz example to test the audience: Identifying supervised learning in a spam classification problem.

Focus on supervised learning for this video series, with other types of learning covered in future videos.

Overview of supervised learning: two main steps are training a model on labeled data and making predictions on new data.

The goal of supervised learning is to create models that generalize well to future data, such as predicting whether new emails are spam.

Future videos will cover key questions in machine learning, such as selecting data features and optimizing model performance.

Transcripts

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bonjour à tous peut-être que vous êtes

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intéressé par l'intelligence

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artificielle que vous découvrez dans les

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journaux autour de vous mais vous savez

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pas vraiment par quel bout commencer

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votre voyage dans l'intelligence

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artificielle et bien ne vous inquiétez

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pas je suis là pour vous aider

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et donc je commence aujourd'hui une

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nouvelle série de vidéos sur

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l'utilisation de la librairie saiki

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thelonne profitons pour l'apprentissage

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automatique dans cette série je vais

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commencer par les bases les plus simples

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plus de la série évoluera

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progressivement pour montrer comment

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gérer l'intégralité d'un projet de

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l'apprentissage automatique de a à z

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il n'y a besoin d' aucun prérequis sur

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l'apprentissage automatique pour suivre

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ce vidéo est en fait nous allons passer

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les prochaines vidéos à parler

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d'apprentissage automatique sans écrire

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une seule ligne de code

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la raison étant qu'il est important de

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comprendre certains concepts généraux de

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l'apprentissage automatique avant de les

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mettre en pratique vous aurez besoin

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d'avoir au moins une petite expérience

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de code avec python mais je suggérerais

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quelques ressources dans la prochaine

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vidéo si vous ne connaissez pas encore

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le langage python

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alors c'est parti dans cette vidéo je

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vais couvrir aujourd'hui les sujets

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suivants

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qu'est-ce que l'apprentissage

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automatique quels sont les trois

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principales catégories d'apprentissage

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automatique qu'elles sont quelques

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exemples d'apprentissage automatique et

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comment fonctionne l'apprentissage

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automatique

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alors tout d'abord qu'est ce que c'est

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exactement que l'apprentissage

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automatique

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alors si vous demandez aux médias vous

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allez obtenir quelque chose comme ça

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donc ce sont deux images qui sont prises

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dans des artistes de journaux sur

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l'intelligence artificielle l'image de

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droite

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en gros dit que google créer une

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intelligence artificielle et qu'on va

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tous mourir

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l'image de gauche représente un cerveau

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et c'est une idée assez commune de se

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dire que l'on crée une sorte de cerveau

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artificiel mais bon en vérité c'est

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assez loin de la réalité de

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l'apprentissage automatique même si

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l'analogie du cerveau est utile pour

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expliquer certaines parties de ce que

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l'on va faire

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on n'est pas du tout en train de créer

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un cerveau contrairement à ce que

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beaucoup de gens pensent ont créé juste

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des algorithmes mathématiques qu'il

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travaille sur des données pour

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simplifier on peut définir

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l'apprentissage automatique comme

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l'extraction semi automatisée de

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connaissances

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partir de données alors ça peut paraître

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une définition un petit peu complexe

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mais ne vous inquiétez pas on va

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expliquer mot par mot ce que ça veut

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dire et vous allez voir très très clair

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il y a trois notions avoir dansé

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définition tout d'abord l'apprentissage

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automatique commence toujours par les

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données est votre objectif est

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d'extraire des connaissances ou un

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aperçu de ces données vous avez une

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question à laquelle vous essayer de

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répondre et vous émettez l'hypothèse que

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vous pouvez répondre à cette question en

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utilisant les données

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deuxièmement l'apprentissage automatique

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implique une certaine quantité

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d'automatisation

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plutôt que d'essayer de rassembler vos

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idées à partir de données manuellement

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vous à les appliquer un processus où un

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algorithme à vos données à l'aide d'un

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programme informatique qui va vous aider

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à gagner des connaissances et

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troisièmement l'apprentissage

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automatique n'est pas un processus

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entièrement automatisés comme tout

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praticien vous le dire à l'apprentissage

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automatique vous oblige à prendre de

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nombreuses décisions intelligentes pour

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que le processus soit un succès et nous

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allons couvrir un grand nombre de ses

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décisions tout au long de ces vidéos

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pratiques

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maintenant parlons un petit peu des

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trois principales catégories

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d'apprentissage automatique se sont

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l'apprentissage superviser

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l'apprentissage non supervisées et la

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troisième qui est l'apprentissage par

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renforcement en notons tout d'abord que

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la terminologie est un petit peu bizarre

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parce qu'à la base on pourrait imaginer

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que tout ce qui n'est pas apprentissage

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superviser et forcément apprentissage

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non supervisées mais ce n'est pas le cas

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puisqu'il ya une troisième catégorie qui

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est l'apprentissage par renforcement

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l'apprentissage superviser le processus

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de prédiction en utilisant des données

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labellisés par exemple si ma base de

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données consiste en une pile d'image de

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chat et une pile d'image de chiens et

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que je cherche à déterminer sur les

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futures images cd chats ou des chiens

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il s'agit là d'un apprentissage

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superviser car il existe un résultat

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spécifique que nous connaissons à

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l'avance d'ailleurs je vous donnais un

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petit truc à chaque fois que nous donner

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un label qui donne en quelque sorte la

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bonne réponse à l'entreprise m on a

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affaire à de l'apprentissage superviser

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revanche l'apprentissage non supervisées

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et le processus utilisé pour comprendre

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la structure des données non labellisés

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ou pour apprendre à représenter au mieux

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des données non labellisés par exemple

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simon ensemble de

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données sont les caractéristiques et le

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comportement d'achat des acheteurs sur

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un site internet et que ma tâche

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d'apprentissage et de segmenter les

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acheteurs en groupe qui présentent des

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comportements similaires

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j'ai affaire à une tâche d'apprentissage

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non supervisées je pourrais trouver par

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exemple que les étudiants les parents de

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jeunes enfants et les adultes plus âgés

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ont des comportements d'achat et des

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caractéristiques qui sont similaires au

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sein d'un même groupe mais différente

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d'un groupe à l'autre

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il s'agit d'une tâche d'apprentissage

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non supervisées cas il n'y a pas de

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bonne ou mauvaise réponse sur le nombre

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de groupes qui peuvent être trouvées

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dans des données la quel groupe

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appartiennent des personnes ou même

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comment décrire chaque groupe de

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personnes et il va y avoir plein de

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réponses différentes à toutes ces

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questions

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enfin le troisième type d'apprentissage

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automatique et l'apprentissage par

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renforcement l'apprentissage par

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renforcement est très différent des deux

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autres types d'apprentissage

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ils consistent à lâcher un agent dans un

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environnement un petit peu comme un

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petit enfant qui découvre le monde et

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qui va prendre un certain nombre

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d'actions il va apprendre par lui-même

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quelles sont les meilleures actions à

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prendre en fonction des conséquences

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qu'ils observent pour chaque action

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l'apprentissage par renforcement est

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utilisé par exemple pour créer des

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programmes pour jouer aux échecs au

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poker ou à des jeux vidéo

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récemment un programme de ce type a

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battu le champion du monde du jeu de go

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alors le jeu de go est un jeu très peu

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connue en france mais singes très

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complexe et la victoire de l'ias contre

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les meilleurs joueurs du monde à ce jeu

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est symbolique des progrès de l'ia dans

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de nombreux domaines

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l'apprentissage par renforcement est un

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général ce qu'on apprend en dernier

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parmi les trois types d'apprentissage

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automatique parce que c'est tout

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simplement le plus complexe pour

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maintenant faisant un petit quiz

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imaginez que vous avez une base de

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données avec plein dit mais là c'est en

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deux catégories une catégorie spam donc

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qui sont les messages que vous ne voulez

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pas lire avec des publicités et une

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catégorie normal avec les messages que

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vous voulez lire et que vous voulez

play06:07

mettre dans votre boîte de réception

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donc ça c'est ce dont vous disposez et

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votre but c'est de créer un modèle pour

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classer tous vos futurs message ou bien

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en tant que spam ou bien en tant que

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message normal que vous voulez lire

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s'agit-il d'un apprentissage superviser

play06:21

d'un apprentissage non supervisées ou

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d'un apprentissage par renforcement

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il s'agit d'un apprentissage superviser

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qu'à votre objectif est de prédire un

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résultat spécifique à savoir spam ou pas

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pour chaque message

play06:35

les données dont on dispose on

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clairement un label spam ou pas et c'est

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le petit truc pour distinguer superviser

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de non supervisée dans cette série de

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vidéos je vais d'ailleurs me concentrer

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principalement sur l'apprentissage

play06:47

superviser et on va laisser

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l'apprentissage non supervisées et

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l'apprentissage par renforcement de côté

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pour des vidéos ultérieure voilà nous

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avons parlé déjà de ce qu'est

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l'apprentissage superviser mais nous

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n'avons pas encore parlé de son

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fonctionnement alors comment est ce que

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ça marche réellement est bien entré très

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gros voici les deux principales étapes

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de l'apprentissage superviser tout

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d'abord vous entraîner un modèle

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d'apprentissage automatique à l'aide de

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vos données étiqueté existantes

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les données sont des données qui ont été

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étiquetés avec leurs résultats ce qui

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dans le cas de l'exemple du courrier

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électronique est de savoir si chaque

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message est un spam ou pas c'est ce

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qu'on appelle l'entraînement du modèle

play07:25

parce que le modèle apprend la relation

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entre les caractériser des données et le

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label correspondants dans notre cas les

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caractéristiques des données peuvent

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inclure le texte du message le nombre de

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liens dans l'e-mail la longueur du

play07:36

message les photographes la présence de

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certains mots comme par exemple viagra

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ou l'association des mots comme dans

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vous allez gagner 1000 euros etc etc on

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peut imaginer plein de caractéristiques

play07:47

différentes

play07:48

donc une fois cette première étape

play07:49

d'entraînement terminé vous allez passer

play07:51

à la deuxième étape qui est de faire des

play07:53

prédictions sur de nouvelles données

play07:55

dont vous ne connaissez pas le véritable

play07:56

résultat

play07:57

en d'autres termes lorsqu'un nouveau

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message électronique arrive dans votre

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boîte de réception vous voulez que votre

play08:02

modèle qui a entraîné puisse prédire

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avec précision s'il y mêle c'est un spam

play08:07

que vous voulez mettre dans votre

play08:08

poubelle ou c'est cet animal normal que

play08:11

vous voulez lire pour résumer ces deux

play08:13

étapes

play08:13

on pourrait dire que le modèle tire des

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enseignements des exemples passés en

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appliquant ce qu'il a appris à de

play08:18

futures rentrées afin de prédire les

play08:20

résultats futurs

play08:21

on dit souvent que l'objectif principal

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de l'apprentissage superviser et de

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construire des modèles qui se généralise

play08:27

bien aux données futur en d'autres

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termes vous souhaitez créer des modèles

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d'apprentissage automatique qui vont

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prédire avec précision

play08:34

la belle de vos futures aux emails grâce

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aux données de vos emails passer cette

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description simplifie de l'apprentissage

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automatique peut soulever certaines

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questions dans votre esprit telles que

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comment choisir les caractéristiques de

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mes données à inclure dans mon modèle

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comment choisir quels modèles utilisés

play08:49

comment optimiser ce modèle pour de

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meilleures performances comment puis-je

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m'assurer que je construis un modèle qui

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se généralisera bien aux données futur

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se sont toutes d'excellentes questions

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qui font allusion à la complexité pour

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créer un modèle d'apprentissage

play09:03

automatique efficace et performant et

play09:06

tous ces problèmes seront abordés plus

play09:07

tard dans cette série de vidéos dans la

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prochaine vidéo de cette série on va

play09:11

commencer à parler un petit peu de sa

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cape de l'orne en montrant ses avantages

play09:14

et ses inconvénients ainsi que quelques

play09:16

conseils pour l'installer et l'utiliser

play09:18

sur votre machine

play09:19

en attendant j'aimerais bien avoir deux

play09:21

nouvelles dans les commentaires youtube

play09:23

si vous avez une question sur

play09:24

l'apprentissage automatique ou si vous

play09:26

avez simplement un exemple sympa

play09:27

d'apprentissage automatique que vous

play09:29

souhaitez partager n'hésitez pas non

play09:31

plus à vous abonner à la chaîne youtube

play09:32

pour voir les prochaines vidéos de cette

play09:34

série merci d'avoir regardé et à très

play09:36

bientôt

play09:41

[Musique]

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