編者薦語：
三年磨一劍，期待已久陳強(qiáng)老師的《機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用》終于上市啦！本書對于機(jī)器學(xué)習(xí)的核心方法，進(jìn)行了深入而詳細(xì)的介紹，并特別關(guān)注各學(xué)科常用的算法，無論是看似復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)原理，還是分享機(jī)器學(xué)習(xí)匠心獨(dú)運(yùn)，均為讀者帶來愉悅的閱讀體驗(yàn)。
以下文章來源于計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用，作者愛計量。
計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用
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陳強(qiáng)老師的《機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用》終于上市啦！目前已經(jīng)開始在高等教育出版社的官方微店預(yù)售。掃描（或識別）下方二維碼，即可前往售書頁面。
在該書的《前言》（附全文），陳強(qiáng)老師首次披露了撰寫《機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用》的心路歷程……
內(nèi)容簡介
本書對于機(jī)器學(xué)習(xí)的核心方法，進(jìn)行了深入而詳細(xì)的介紹，并特別關(guān)注各學(xué)科常用的算法。特色在于力圖以生動的語言、較多的插圖與大量的實(shí)例來直觀地解釋機(jī)器學(xué)習(xí)的原理。同時，結(jié)合流行的R語言，及時地介紹相應(yīng)的軟件操作與經(jīng)典案例，為讀者提供“一站式”服務(wù)。本書還提供詳盡的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，盡量避免跳躍，并輔以直觀的文字解釋。對于看似復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)原理，則刪繁就簡，娓娓道來，讓讀者漸入佳境。
本書適合普通高等學(xué)校經(jīng)濟(jì)管理類以及理工類等的高年級本科生和研究生使用。先修課包括微積分、線性代數(shù)與概率統(tǒng)計，但不要求有編程或R語言經(jīng)驗(yàn)。本書將從零開始，讓讀者快速體會到R語言的美妙與威力。
前言
自從產(chǎn)生寫一本機(jī)器學(xué)習(xí)教材的想法，迄今已將近三年。在此之前，我已多年從事統(tǒng)計學(xué)與計量經(jīng)濟(jì)學(xué)的教學(xué)與科研。2017-2018年，我赴Boston College經(jīng)濟(jì)系訪學(xué)。那時，我的研究方向正從應(yīng)用計量轉(zhuǎn)向理論計量。理由很簡單：一直在教別人的計量方法，感覺太不過癮，也想自己發(fā)明有用的計量方法。到波士頓后，不僅計量理論見長，而且還意外邂逅機(jī)器學(xué)習(xí)。
在訪學(xué)期間，除了在Boston College與MIT學(xué)習(xí)高級計量課程，還在Harvard University與Boston University旁聽機(jī)器學(xué)習(xí)課程，足跡遍及波士頓的四大名校。有時上午還在波士頓學(xué)院聽課，中午飯后又匆匆前往MIT或哈佛。乘坐波士頓百年老地鐵，伴隨著晃晃悠悠的轟鳴聲，我依然可在車上打盹，到了MIT門口買上一杯咖啡，又打了雞血似地趕去上課；傍晚，則可能去波士頓大學(xué)聽機(jī)器學(xué)習(xí)的課程。
由于來自計量經(jīng)濟(jì)學(xué)的背景，機(jī)器學(xué)習(xí)對我來說可謂一見傾心，仿佛打開了一扇通往未來世界的新窗口。哈佛大學(xué)經(jīng)濟(jì)系的機(jī)器學(xué)習(xí)課程側(cè)重思想，很多師生互動，但基本不講數(shù)學(xué)；而波士頓大學(xué)數(shù)學(xué)系的機(jī)器學(xué)習(xí)課程則幾乎全是數(shù)學(xué)推導(dǎo)，二者正好互補(bǔ)。無論在哪個課堂，教室里似乎總彌漫著一種令人激動的氛圍，仿佛大家覺得這就是未來。
機(jī)器學(xué)習(xí)起源于計算機(jī)科學(xué)的人工智能領(lǐng)域，后來也有一些統(tǒng)計學(xué)家加入，而現(xiàn)在則日益成為一門通用的學(xué)科與技能。2018年9月，MIT名譽(yù)校長Eric Grimson在接受澎湃新聞采訪時曾表示，機(jī)器學(xué)習(xí)在未來“會變得像使用Word、PowerPoint或者Excel一樣”。這也正是寫作本書的出發(fā)點(diǎn)。
目前市場上已有不少機(jī)器學(xué)習(xí)的書籍，包括一些暢銷書，為何還要再增加這一本書？主要原因在于，計算機(jī)科學(xué)家或統(tǒng)計學(xué)家寫的機(jī)器學(xué)習(xí)教材，由于各自的學(xué)科特點(diǎn)，未必適合渴望學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的其他學(xué)科人士(當(dāng)然，計算機(jī)與統(tǒng)計專業(yè)的學(xué)生也可從本書獲益良多)。比如，計算機(jī)科學(xué)家的機(jī)器學(xué)習(xí)教材，一般強(qiáng)調(diào)算法，經(jīng)常使用“偽代碼”(pseudo codes)，更多地從工程(engineering)的角度來介紹。另一方面，統(tǒng)計學(xué)家的機(jī)器學(xué)習(xí)教材，則一般有較多的數(shù)學(xué)公式，但往往不作詳細(xì)的文字解釋，或在推導(dǎo)過程中多有跳躍。這些無疑成為機(jī)器學(xué)習(xí)初學(xué)者的障礙。另外，大多數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)教材并不介紹具體的軟件操作。而介紹機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)操的書籍，又往往變成代碼的大雜燴(cook book)，對于機(jī)器學(xué)習(xí)的原理則一帶而過。這種理論與實(shí)踐的割裂，也妨礙了初學(xué)者快速入門機(jī)器學(xué)習(xí)。
基于以上考慮，我萌生了創(chuàng)作一本全新機(jī)器學(xué)習(xí)教材的想法。在此之前，我已經(jīng)出版了在國內(nèi)非常暢銷的本科教材《計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用》與研究生教材《高級計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用》，積累了一些寫作教材的經(jīng)驗(yàn)。因此，在閱讀了不少機(jī)器學(xué)習(xí)的專著與經(jīng)典論文之后，即開始撰寫本書。
本書的主要特色如下：
(1) 機(jī)器學(xué)習(xí)理論與軟件操作相結(jié)合。學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用，而這離不開軟件操作。同時，軟件操作又可增進(jìn)對于理論的理解。為此，本書提供“一站式”服務(wù)，在講解每個機(jī)器學(xué)習(xí)算法之后，隨即結(jié)合經(jīng)典案例，詳細(xì)介紹相應(yīng)的R語言實(shí)操。R語言為統(tǒng)計學(xué)家的母語，長于統(tǒng)計計算，是機(jī)器學(xué)習(xí)的兩大常用語言之一。機(jī)器學(xué)習(xí)的另一常用語言為Python，更適用于深度學(xué)習(xí)。如果你想使用Python進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，可參考本書的姊妹篇《機(jī)器學(xué)習(xí)及Python應(yīng)用》。
(2) 詳細(xì)的數(shù)學(xué)回顧與推導(dǎo)。機(jī)器學(xué)習(xí)需要使用較多的數(shù)學(xué)知識。根據(jù)我的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有些數(shù)學(xué)知識學(xué)生們可能沒學(xué)過，或者即使學(xué)過也未必切實(shí)掌握。為此，本書第三章專門回顧了微積分、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計，特別是有關(guān)優(yōu)化的知識。有一種誤區(qū)認(rèn)為，數(shù)學(xué)公式越多，則讀者越不理解。事實(shí)上，真正理解機(jī)器學(xué)習(xí)，依然離不開數(shù)學(xué)；否則，只能流于泛泛的空談。為此，本書提供了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，盡量避免跳躍，并輔以直觀的文字解釋(而非從符號到符號的堆砌)。當(dāng)然，對于過于繁瑣的數(shù)學(xué)，則放在附錄；例如，如何使用“次微分”(subdifferential)，得到在標(biāo)準(zhǔn)正交設(shè)計下套索估計量(Lasso)的解析解。
(3) 本書力圖以生動的語言、較多的插圖與大量的案例來直觀地解釋機(jī)器學(xué)習(xí)的原理。寫作教材與發(fā)表論文有很大的不同。論文貴在創(chuàng)新，而教材則以易懂為要。大道至簡至易。為此，本書在寫作風(fēng)格上，盡量地深入淺出、通俗易懂。對于看似復(fù)雜的機(jī)器學(xué)習(xí)原理，則刪繁就簡，娓娓道來，給讀者愉悅的閱讀體驗(yàn)。
在教材內(nèi)容的安排上，本書對于機(jī)器學(xué)習(xí)的核心方法，進(jìn)行了深入而詳細(xì)的介紹，并特別關(guān)注各學(xué)科常用的方法(詳見本書目錄)。當(dāng)然，也有一些機(jī)器學(xué)習(xí)方法，本書未能涉及，比如循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自然語言處理、文本挖掘等，或在未來版本更新。
近三年的專注與積累，終于付諸文字，得以分享機(jī)器學(xué)習(xí)的美妙與強(qiáng)大之處?；赝麑憰倪^程，仿佛翻越一座座高山，有時也驚訝于自己竟有勇氣開啟這樣一個挑戰(zhàn)性項目。感覺寫書過程就像一下子給自己挖了許多坑，然后再以優(yōu)雅的方式將所有坑填上，讓讀者走在知識的康莊大道，而絲毫不察覺路下曾經(jīng)的崎嶇與起伏。在我心目中，這本書就像是無數(shù)閃光的珍珠(干貨)，用美妙的方式串成一體，環(huán)環(huán)相連，絲絲入扣，讓讀者漸入佳境。當(dāng)然，這或許有些敝帚自珍，甚至王婆賣瓜，卻是我的真實(shí)感受。希望從此以后，中國學(xué)子們可以輕松而不膚淺地上手機(jī)器學(xué)習(xí)，并運(yùn)用自如。
在本書出版之際，特別感謝以下曾教授過我統(tǒng)計學(xué)、計量經(jīng)濟(jì)學(xué)或機(jī)器學(xué)習(xí)的授業(yè)恩師們(以時間先后為序)：范培華、胡健穎、靳云匯、陳良焜(北京大學(xué))；Dale Poirier (University of California, Irvine)；Susan Porter-Hudak, Nader Ebrahimi, Mohsen Pourahmadi(Northern Illinois University)；肖志杰(Boston College)；Whitney Newey, Alberto Abadie, Victor Chernozhukov(MIT)；Sendhil Mullainathan(Harvard University)；Mark Kon(Boston University)。沒有他們的諄諄教誨，本書是絕不可能完成的。
山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)、同事與學(xué)生們對本書的寫作給予了大力支持。山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院的方彤副教授、裴有權(quán)副教授、王永副教授、嚴(yán)曉東副教授、鄭琨博士、博士生方誠、韓坤、劉慧敏、顏冠鵬、張?zhí)?、碩士生齊霽、張鶴鶴，以及University of Iowa助理教授韓青、Rowan University助理教授潘聚明等參加了本書的校對，并提出很好的修改意見，在此表示衷心感謝(當(dāng)然，文責(zé)自負(fù))。
本書的部分內(nèi)容曾在山東大學(xué)青島校區(qū)作為通識課講授；也曾在上海財經(jīng)大學(xué)開設(shè)三天培訓(xùn)班(友萬科技主辦)，并在中國青年政治學(xué)院開設(shè)五天培訓(xùn)班(經(jīng)管之家主辦),學(xué)員們來自全國各地乃至海外，感謝他們所提出的寶貴意見。特別感謝高等教育出版社的施春花編輯及同仁們，為保證本書的高質(zhì)量，她們付出了辛勤的勞動。
當(dāng)然，由于本人學(xué)識有限，對于本書的錯漏之處，懇請各位老師與同學(xué)及時指出，以便在網(wǎng)上公布勘誤表，并在未來版本中更新。聯(lián)系郵箱為qiang2chen2@126.com。本書的配套數(shù)據(jù)、課件、程序以及勘誤表，均可在我的個人網(wǎng)頁(www.econometrics-stata.com)下載。
陳強(qiáng)
2020年3月10日
據(jù)悉，陳強(qiáng)老師即將于2021年1月20日在北京推出“機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用”五天現(xiàn)場班，親自講授其新力作《機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用》的全書精華，感興趣的小伙伴請關(guān)注“計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用”公眾號，獲取新資訊。
參考文獻(xiàn)
陳強(qiáng)，《高級計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用》，第2版，高等教育出版社，2014年
陳強(qiáng)，《計量經(jīng)濟(jì)學(xué)及Stata應(yīng)用》，高等教育出版社，2015年（好評如潮的配套教學(xué)視頻，可在網(wǎng)易云課堂購買）
陳強(qiáng)，《機(jī)器學(xué)習(xí)及R應(yīng)用》，高等教育出版社，2020年（配套五天現(xiàn)場班，詳情點(diǎn)擊頁底“閱讀原文”）
陳強(qiáng)，《機(jī)器學(xué)習(xí)及Python應(yīng)用》，高等教育出版社，2020年，即將出版。
(c) 2020， 陳強(qiáng)，山東大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院
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