For a lot of higher level courses in Machine Learning and Data Science, you find you need to freshen up on the basics in mathematics - stuff you may have studied before in school or university, but which was taught in another context, or not very intuitively, such that you struggle to relate it to how it’s used in Computer Science. This specialization aims to bridge that gap, getting you up to speed in the underlying mathematics, building an intuitive understanding, and relating it to Machine Learning and Data Science. In the first course on Linear Algebra we look at what linear algebra is and how it relates to data. Then we look through what vectors and matrices are and how to work with them. The second course, Multivariate Calculus, builds on this to look at how to optimize fitting functions to get good fits to data. It starts from introductory calculus and then uses the matrices and vectors from the first course to look at data fitting. The third course, Dimensionality Reduction with Principal Component Analysis, uses the mathematics from the first two courses to compress high-dimensional data. This course is of intermediate difficulty and will require Python and numpy knowledge. At the end of this specialization you will have gained the prerequisite mathematical knowledge to continue your journey and take more advanced courses in machine learning.
Spezialisierung Mathematik für maschinelles Lernen
Mathematik für maschinelles Lernen. Learn about the prerequisite mathematics for applications in data science and machine learning
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Kompetenzen, die Sie erwerben
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Praxisprojekt
Jede Spezialisierung umfasst ein Praxisprojekt. Sie müssen das Projekt/die Projekte erfolgreich abschließen, um die Spezialisierung abzuschließen und Ihr Zertifikat zu erwerben. Wenn die Spezialisierung einen separaten Kurs für das Praxisprojekt umfasst, müssen Sie zunächst alle anderen Kurse abschließen, bevor Sie damit beginnen können.
Zertifikat erwerben
Wenn Sie alle Kurse und das Praxisprojekt abgeschlossen haben, erhalten Sie ein Zertifikat, dass Sie für potenzielle Arbeitgeber und Ihr berufliches Netzwerk freigeben können.
Es gibt 3 Kurse in dieser Spezialisierung
Mathematics for Machine Learning: Linear Algebra
In this course on Linear Algebra we look at what linear algebra is and how it relates to vectors and matrices. Then we look through what vectors and matrices are and how to work with them, including the knotty problem of eigenvalues and eigenvectors, and how to use these to solve problems. Finally we look at how to use these to do fun things with datasets - like how to rotate images of faces and how to extract eigenvectors to look at how the Pagerank algorithm works. Since we're aiming at data-driven applications, we'll be implementing some of these ideas in code, not just on pencil and paper. Towards the end of the course, you'll write code blocks and encounter Jupyter notebooks in Python, but don't worry, these will be quite short, focussed on the concepts, and will guide you through if you’ve not coded before. At the end of this course you will have an intuitive understanding of vectors and matrices that will help you bridge the gap into linear algebra problems, and how to apply these concepts to machine learning.
Mathematics for Machine Learning: Multivariate Calculus
This course offers a brief introduction to the multivariate calculus required to build many common machine learning techniques. We start at the very beginning with a refresher on the “rise over run” formulation of a slope, before converting this to the formal definition of the gradient of a function. We then start to build up a set of tools for making calculus easier and faster. Next, we learn how to calculate vectors that point up hill on multidimensional surfaces and even put this into action using an interactive game. We take a look at how we can use calculus to build approximations to functions, as well as helping us to quantify how accurate we should expect those approximations to be. We also spend some time talking about where calculus comes up in the training of neural networks, before finally showing you how it is applied in linear regression models. This course is intended to offer an intuitive understanding of calculus, as well as the language necessary to look concepts up yourselves when you get stuck. Hopefully, without going into too much detail, you’ll still come away with the confidence to dive into some more focused machine learning courses in future.
Mathematics for Machine Learning: PCA
This intermediate-level course introduces the mathematical foundations to derive Principal Component Analysis (PCA), a fundamental dimensionality reduction technique. We'll cover some basic statistics of data sets, such as mean values and variances, we'll compute distances and angles between vectors using inner products and derive orthogonal projections of data onto lower-dimensional subspaces. Using all these tools, we'll then derive PCA as a method that minimizes the average squared reconstruction error between data points and their reconstruction. At the end of this course, you'll be familiar with important mathematical concepts and you can implement PCA all by yourself. If you’re struggling, you'll find a set of jupyter notebooks that will allow you to explore properties of the techniques and walk you through what you need to do to get on track. If you are already an expert, this course may refresh some of your knowledge. The lectures, examples and exercises require: 1. Some ability of abstract thinking 2. Good background in linear algebra (e.g., matrix and vector algebra, linear independence, basis) 3. Basic background in multivariate calculus (e.g., partial derivatives, basic optimization) 4. Basic knowledge in python programming and numpy Disclaimer: This course is substantially more abstract and requires more programming than the other two courses of the specialization. However, this type of abstract thinking, algebraic manipulation and programming is necessary if you want to understand and develop machine learning algorithms.
Dozenten
David Dye
Professor of Metallurgy
Samuel J. Cooper
Lecturer
A. Freddie Page
Strategic Teaching Fellow
Marc Peter Deisenroth
Lecturer in Statistical Machine LearningÜber Imperial College London
Häufig gestellte Fragen
Wie erfolgen Rückerstattungen?
Kann ich mich auch nur für einen Kurs anmelden?
Ja! Um loszulegen, klicken Sie auf die Kurskarte, die Sie interessiert, und melden Sie sich an. Sie können sich anmelden und den Kurs absolvieren, um ein teilbares Zertifikat zu erwerben, oder Sie können als Gast teilnehmen, um die Kursmaterialien gratis einzusehen. Wenn Sie einen Kurs abonnieren, der Teil einer Spezialisierung ist, abonnieren Sie automatisch die gesamte Spezialisierung. Auf Ihrem Kursteilnehmer-Dashboard können Sie Ihren Fortschritt verfolgen.
Ist finanzielle Unterstützung möglich?
Kann ich kostenlos an diesem Kurs teilnehmen?
Findet dieser Kurs wirklich ausschließlich online statt? Muss ich zu irgendwelchen Sitzungen persönlich erscheinen?
Dieser Kurs findet ausschließlich online statt, Sie müssen also zu keiner Sitzung persönlich erscheinen. Sie können jederzeit und überall über das Netz oder Ihr Mobilgerät auf Ihre Vorträge, Lektüren und Aufgaben zugreifen.
Wie lange dauert es, die Spezialisierung abzuschließen?
3/4 hours a week for 3 to 4 months
What background knowledge is necessary?
High school maths knowledge is required. Basic knowledge of Python can come in handy, but it is not necessary for courses 1 and 2. For course 3 (intermediate difficulty) you will need basic Python and numpy knowledge to get through the assignments.
Do I need to take the courses in a specific order?
We recommend taking the courses in the order in which they are displayed on the main page of the Specialization.
Erhalte ich akademische Leistungspunkte für den Abschluss der Spezialisierung?
This is a non-credit Specialization.
What will I be able to do upon completing the Specialization?
At the end of this Specialization you will have gained the prerequisite mathematical knowledge to continue your journey and take more advanced courses in machine learning.
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