R을 활용한 머신러닝 3/e [R로 머신러닝 알고리즘 작성, 데이터 준비, 데이터 예측 기법 깊이 파기]
- 원서명Machine Learning with R: Expert techniques for predictive modeling, Third Edition (ISBN 9781788295864)
- 지은이브레트 란츠(Brett Lantz)
- 옮긴이윤성진, (주)크라스랩
- ISBN : 9791161753928
- 36,000원
- 2020년 02월 27일 펴냄
- 페이퍼백 | 596쪽 | 188*235mm
- 시리즈 : acorn+PACKT, 데이터 과학
판매처
개정판책 소개
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요약
이 책을 읽다 보면 ‘머신러닝이 이렇게 쉬운 것이라니?’라는 생각이 들기도 하고, 수학이나 프로그래밍 언어를 잘 몰랐어도 직관적으로 머릿속에 쏙쏙 들어오는 머신러닝 개념에 흥미를 느끼고 있는 자신을 발견하게 될 것이다. 몇 줄의 R 코드로 머신러닝이 어떻게 작동되는지 눈으로 직접 확인할 수 있고 최신 기법까지 내 손으로 직접 짜 볼 수 있는 짜릿한 경험과 자신감을 제공하는 것이 이 책의 매력이다. 머신러닝을 즐겁게 시작하고 싶은 독자 여러분에게 이 책을 추천한다.
3판에서는 정돈된 데이터를 만드는 방법을 새롭게 설명하고 최신 버전의 예제를 제공한다.
이 책에서 다루는 내용
■ 머신러닝의 근원과 컴퓨터가 예시를 학습하는 원리
■ R 프로그래밍 언어를 사용해 머신러닝 작업에 맞도록 데이터 준비
■ 최근접 이웃과 베이즈 기법을 사용해 중요한 결과 분류
■ 결정트리, 규칙, 서포트 벡터 머신을 사용한 미래의 사건 예측
■ 회귀 기법을 사용한 수치 데이터 예측 및 금융 수치 추정
■ 신경망을 사용해 복잡한 프로세스 모델링
■ 모델 평가 및 성능 개선
■ R을 Spark, H2O, TensorFlow 등 SQL 데이터베이스나 떠오르는 빅데이터 기술과 연결
이 책의 대상 독자
데이터를 활용하고자 하는 모든 이를 위해 썼다. 머신러닝을 어느 정도 알고 있지만 R은 전혀 사용해보지 않았거나 조금만 아는 독자를 염두하고 썼으며 어떤 경우든 이 책은 빠른 학습을 지원한다. 기초 수학과 프로그램에 익숙하다면 다소 도움이 되겠지만 어떠한 경험도 필수요건은 아니다. 필요한 것은 호기심뿐이다.
이 책의 구성
1장, ‘머신러닝 소개’에서는 기계 학습자(machine learner)를 정의하고 구분해주는 용어와 개념을 살펴보고, 학습 작업을 적절한 알고리즘에 매칭하는 방법을 제시한다.
2장, ‘데이터의 관리와 이해’에서는 R을 이용해서 데이터를 직접 다룰 수 있는 기회를 제공한다. 데이터를 로딩하고, 탐색하고, 이해하는 데 사용되는 필수 데이터 구조와 절차를 설명한다.
3장, ‘게으른 학습: 최근접 이웃을 사용한 분류’에서는 단순하지만 강력한 머신러닝 알고리즘을 이해하고, 첫 번째 실제 작업인 암의 악성 샘플 식별에 적용하는 방법을 알려준다.
4장, ‘확률적 학습: 나이브 베이즈 분류’에서는 최첨단 스팸 필터링 시스템에서 사용하고 있는 확률의 핵심 개념을 소개한다. 독자는 자신만의 스팸 필터를 개발하는 과정에서 텍스트 마이닝의 기초를 배울 수 있다.
5장, ‘분할 정복: 의사 결정 트리와 규칙 기반의 분류’에서는 예측을 정확하고 쉽게 설명하는 두 가지 학습 알고리즘을 탐색한다. 이 방법은 투명성이 중요한 작업에 적용된다.
6장, ‘수치 데이터 예측: 회귀 방법’에서는 수치 예측에 사용되는 머신러닝 알고리즘을 소개한다. 이 기법은 통계 분야에 아주 많이 포함돼 있으므로, 수치 관계를 이해하는 데 필요한 필수 척도도 함께 알아본다.
7장, ‘블랙박스 방법: 신경망과 서포트 벡터 머신’에서는 복잡하고 강력한 두 종류의 머신러닝 알고리즘을 다룬다. 수학이 위협적으로 보일 수 있겠지만, 내부 작동을 보여주는 예제와 함께 간단한 용어로 진행한다.
8장, ‘패턴 찾기: 연관 규칙을 이용한 장바구니 분석’에서는 많은 소매업체가 채택한 추천 시스템의 알고리즘을 접할 수 있다. 소매업체가 나의 구매 습관을 나보다 더 잘 아는 이유가 궁금한 적이 있었다면 8장에서 그 비밀을 밝혀준다.
9장, ‘데이터 그룹 찾기: k-평균 군집화’에서는 관련 아이템을 군집화하는 절차를 알아본다. 이 알고리즘을 활용해 온라인 커뮤니티에서 프로파일을 식별한다.
10장, ‘모델 성능 평가’에서는 머신러닝 프로젝트의 성공 여부를 측정하고 미래 데이터에 대해 학습자가 신뢰할 만한 성능 추정치를 얻는 방법의 정보를 제공한다.
11장, ‘모델 성능 개선’에서는 머신러닝 대회의 최상위 팀이 사용하는 방법을 소개한다. 경쟁이 심하거나 데이터를 최대한 활용하고 싶다면 이런 기술을 레퍼토리에 추가해야 한다.
12장, ‘특화된 머신러닝 주제’에서는 머신러닝의 최첨단 분야를 탐구한다. 빅데이터로 작업하는 것에서 더 빠르게 R 작업하는 것까지 12장에서 다루는 주제는 R로 할 수 있는 범위를 넓히는 데 도움이 된다.
목차
목차
- 1장. 머신러닝 소개
- 머신러닝의 기원
- 머신러닝의 사용과 남용
- 머신러닝 성공 사례
- 머신러닝의 한계
- 머신러닝의 윤리
- 기계의 학습 방법
- 데이터 저장소
- 추상화
- 일반화
- 평가
- 실전 머신러닝
- 입력 데이터 형식
- 머신러닝 알고리즘 형식
- 입력 데이터와 알고리즘 매칭
- R을 이용한 머신러닝
- R 패키지 설치
- 패키지 로딩과 언로딩
- RStudio 설치
- 요약
- 2장. 데이터의 관리와 이해
- R 데이터 구조
- 벡터
- 팩터
- 리스트
- 데이터 프레임
- 행렬과 배열
- R을 이용한 데이터 관리
- 데이터 구조 저장, 로드, 제거
- CSV 파일에서 데이터 임포트와 저장
- 데이터 탐색과 이해
- 데이터 구조 탐색
- 수치 변수 탐색
- 범주 변수 탐색
- 변수 간의 관계 탐색
- 요약
- R 데이터 구조
- 3장. 게으른 학습: 최근접 이웃을 사용한 분류
- 최근접 이웃 분류의 이해
- k-NN 알고리즘
- k-NN 알고리즘이 게으른 이유
- 예제: k-NN 알고리즘으로 유방암 진단
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 최근접 이웃 분류의 이해
- 4장. 확률적 학습: 나이브 베이즈 분류
- 나이브 베이즈의 이해
- 베이지안 기법의 기본 개념
- 나이브 베이즈 알고리즘
- 예제: 나이브 베이즈 알고리즘을 이용한 휴대폰 스팸 필터링
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 나이브 베이즈의 이해
- 5장. 분할 정복: 의사 결정 트리와 규칙 기반의 분류
- 의사 결정 트리의 이해
- 분할 정복
- C5.0 의사 결정 트리 알고리즘
- 예제: C5.0 의사 결정 트리를 이용한 위험 은행 대출 식별
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 분류 규칙 이해
- 분리 정복
- 1R 알고리즘
- 리퍼 알고리즘
- 의사 결정 트리에서 규칙 구성
- 무엇이 트리와 규칙을 탐욕스럽게 만드는가?
- 예제: 규칙 학습자를 이용한 독버섯 식별
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 의사 결정 트리의 이해
- 6장. 수치 데이터 예측: 회귀 방법
- 회귀의 이해
- 단순 선형 회귀
- 보통 최소 제곱 추정
- 상관관계
- 다중 선형 회귀
- 예제: 선형 회귀를 이용한 의료비 예측
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 회귀 트리와 모델 트리의 이해
- 트리에 회귀 추가
- 예제: 회귀 트리와 모델 트리로 와인 품질 평가
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 회귀의 이해
- 7장. 블랙박스 방법: 신경망과 서포트 벡터 머신
- 신경망의 이해
- 생물학적 뉴런에서 인공 뉴런으로
- 활성 함수
- 네트워크 토폴로지
- 역전파로 신경망 훈련
- 예제: ANN으로 콘크리트 강도 모델링
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 서포트 벡터 머신의 이해
- 초평면을 이용한 분류
- 비선형 공간을 위한 커널의 사용
- 예제: SVM으로 OCR 수행
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 향상
- 요약
- 신경망의 이해
- 8장. 패턴 찾기: 연관 규칙을 이용한 장바구니 분석
- 연관 규칙의 이해
- 연관 규칙 학습을 위한 아프리오리 알고리즘
- 규칙 흥미 측정: 지지도와 신뢰도
- 아프리오리 원칙을 이용한 규칙 집합의 구축
- 예제: 연관 규칙으로 자주 구매되는 식료품 식별
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 연관 규칙의 이해
- 9장. 데이터 그룹 찾기: k-평균 군집화
- 군집화의 이해
- 머신러닝 작업으로서 군집화
- k-평균 군집화 알고리즘
- k-평균 군집화를 이용한 십대 시장 세분화 발굴
- 1단계: 데이터 수집
- 2단계: 데이터 탐색과 준비
- 3단계: 데이터로 모델 훈련
- 4단계: 모델 성능 평가
- 5단계: 모델 성능 개선
- 요약
- 군집화의 이해
- 10장. 모델 성능 평가
- 분류 성능 측정
- 분류기의 예측 이해
- 혼동 행렬 자세히 보기
- 혼동 행렬을 사용한 성능 측정
- 정확도를 넘어: 다른 성능 척도
- ROC 곡선으로 성능 트레이드오프 시각화
- 미래의 성능 예측
- 홀드아웃 방법
- 요약
- 분류 성능 측정
- 11장. 모델 성능 개선
- 성능 개선을 위한 신용 모델 튜닝
- 자동 파라미터 튜닝을 위한 caret 사용
- 메타학습으로 모델 성능 개선
- 앙상블의 이해
- 배깅
- 부스팅
- 랜덤 포레스트
- 요약
- 성능 개선을 위한 신용 모델 튜닝
- 12장. 특화된 머신러닝 주제
- 실세계 데이터 관리와 준비
- tidyverse 패키지를 이용한 정돈된 데이터 만들기
- 외부 파일에서 읽고 쓰기
- SQL 데이터베이스의 데이터 쿼리
- 온라인 데이터와 서비스 작업
- 웹 페이지의 전체 텍스트 다운로드
- 웹 페이지에서 데이터 파싱
- 도메인에 특화된 데이터 작업
- 생체 정보학 데이터 분석
- 네트워크 데이터 분석과 시각화
- R 성능 개선
- 대용량 데이터셋 관리
- 병렬 컴퓨팅으로 더 빠른 학습
- 최적 학습 알고리즘 도입
- GPU 컴퓨팅
- 요약
- 실세계 데이터 관리와 준비