An Introduction to Computational Learning Theory

Author: Michael J. Kearns,Umesh Virkumar Vazirani,Umesh Vazirani

Publisher: MIT Press

ISBN: 9780262111935

Category: Computers

Page: 207

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Emphasizing issues of computational efficiency, Michael Kearns and Umesh Vazirani introduce a number of central topics in computational learning theory for researchers and students in artificial intelligence, neural networks, theoretical computer science, and statistics. Emphasizing issues of computational efficiency, Michael Kearns and Umesh Vazirani introduce a number of central topics in computational learning theory for researchers and students in artificial intelligence, neural networks, theoretical computer science, and statistics. Computational learning theory is a new and rapidly expanding area of research that examines formal models of induction with the goals of discovering the common methods underlying efficient learning algorithms and identifying the computational impediments to learning. Each topic in the book has been chosen to elucidate a general principle, which is explored in a precise formal setting. Intuition has been emphasized in the presentation to make the material accessible to the nontheoretician while still providing precise arguments for the specialist. This balance is the result of new proofs of established theorems, and new presentations of the standard proofs. The topics covered include the motivation, definitions, and fundamental results, both positive and negative, for the widely studied L. G. Valiant model of Probably Approximately Correct Learning; Occam's Razor, which formalizes a relationship between learning and data compression; the Vapnik-Chervonenkis dimension; the equivalence of weak and strong learning; efficient learning in the presence of noise by the method of statistical queries; relationships between learning and cryptography, and the resulting computational limitations on efficient learning; reducibility between learning problems; and algorithms for learning finite automata from active experimentation.

Learning Theory and Kernel Machines

16th Annual Conference on Computational Learning Theory and 7th Kernel Workshop, COLT/Kernel 2003, Washington, DC, USA, August 24-27, 2003, Proceedings

Author: Bernhard Schoelkopf,Manfred K. Warmuth

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540407200

Category: Computers

Page: 754

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This book constitutes the joint refereed proceedings of the 16th Annual Conference on Computational Learning Theory, COLT 2003, and the 7th Kernel Workshop, Kernel 2003, held in Washington, DC in August 2003. The 47 revised full papers presented together with 5 invited contributions and 8 open problem statements were carefully reviewed and selected from 92 submissions. The papers are organized in topical sections on kernel machines, statistical learning theory, online learning, other approaches, and inductive inference learning.

Systems that Learn

An Introduction to Learning Theory

Author: Sanjay Jain, MD, MBA,Sanjay Jain,Daniel Osherson,James S. Royer,Arun Sharma

Publisher: MIT Press

ISBN: 9780262100779

Category: Computers

Page: 317

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Formal learning theory is one of several mathematical approaches to the study of intelligent adaptation to the environment. The analysis developed in this book is based on a number theoretical approach to learning and uses the tools of recursive-function theory to understand how learners come to an accurate view of reality. This revised and expanded edition of a successful text provides a comprehensive, self-contained introduction to the concepts and techniques of the theory. Exercises throughout the text provide experience in the use of computational arguments to prove facts about learning.

Maschinelles Lernen

Author: Ethem Alpaydin

Publisher: De Gruyter Oldenbourg

ISBN: 9783486581140

Category: Machine learning

Page: 440

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Maschinelles Lernen heißt, Computer so zu programmieren, dass ein bestimmtes Leistungskriterium anhand von Beispieldaten und Erfahrungswerten aus der Vergangenheit optimiert wird. Das vorliegende Buch diskutiert diverse Methoden, die ihre Grundlagen in verschiedenen Themenfeldern haben: Statistik, Mustererkennung, neuronale Netze, Künstliche Intelligenz, Signalverarbeitung, Steuerung und Data Mining. In der Vergangenheit verfolgten Forscher verschiedene Wege mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Das Anliegen dieses Buches ist es, all diese unterschiedlichen Ansätze zu kombinieren, um eine allumfassende Behandlung der Probleme und ihrer vorgeschlagenen Lösungen zu geben.

Linguistic Nativism and the Poverty of the Stimulus

Author: Alexander Clark,Shalom Lappin

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 9781444390551

Category: Language Arts & Disciplines

Page: 264

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This unique contribution to the ongoing discussion of language acquisition considers the Argument from the Poverty of the Stimulus in language learning in the context of the wider debate over cognitive, computational, and linguistic issues. Critically examines the Argument from the Poverty of the Stimulus - the theory that the linguistic input which children receive is insufficient to explain the rich and rapid development of their knowledge of their first language(s) through general learning mechanisms Focuses on formal learnability properties of the class of natural languages, considered from the perspective of several learning theoretic models The only current book length study of arguments for the poverty of the stimulus which focuses on the computational learning theoretic aspects of the problem

Perceptrons

An Introduction to Computational Geometry

Author: Marvin Minsky,Seymour A. Papert,Léon Bottou

Publisher: MIT Press

ISBN: 0262534770

Category: Computers

Page: 316

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Reissue of the 1988 Expanded Edition with a new foreword by Léon Bottou In 1969, ten years after the discovery of the perceptron -- which showed that a machine could be taught to perform certain tasks using examples -- Marvin Minsky and Seymour Papert published Perceptrons, their analysis of the computational capabilities of perceptrons for specific tasks. As Léon Bottou writes in his foreword to this edition, "Their rigorous work and brilliant technique does not make the perceptron look very good." Perhaps as a result, research turned away from the perceptron. Then the pendulum swung back, and machine learning became the fastest-growing field in computer science. Minsky and Papert's insistence on its theoretical foundations is newly relevant. Perceptrons -- the first systematic study of parallelism in computation -- marked a historic turn in artificial intelligence, returning to the idea that intelligence might emerge from the activity of networks of neuron-like entities. Minsky and Papert provided mathematical analysis that showed the limitations of a class of computing machines that could be considered as models of the brain. Minsky and Papert added a new chapter in 1987 in which they discuss the state of parallel computers, and note a central theoretical challenge: reaching a deeper understanding of how "objects" or "agents" with individuality can emerge in a network. Progress in this area would link connectionism with what the authors have called "society theories of mind."

Data Mining Algorithms

Explained Using R

Author: Pawel Cichosz

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 1118950801

Category: Mathematics

Page: 720

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Data Mining Algorithms is a practical, technically-oriented guide to data mining algorithms that covers the most important algorithms for building classification, regression, and clustering models, as well as techniques used for attribute selection and transformation, model quality evaluation, and creating model ensembles. The author presents many of the important topics and methodologies widely used in data mining, whilst demonstrating the internal operation and usage of data mining algorithms using examples in R.

Algorithmen - Eine Einführung

Author: Thomas H. Cormen,Charles E. Leiserson,Ronald Rivest,Clifford Stein

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110522012

Category: Computers

Page: 1339

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Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Computational Complexity

A Modern Approach

Author: Sanjeev Arora,Boaz Barak

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9781139477369

Category: Computers

Page: N.A

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This beginning graduate textbook describes both recent achievements and classical results of computational complexity theory. Requiring essentially no background apart from mathematical maturity, the book can be used as a reference for self-study for anyone interested in complexity, including physicists, mathematicians, and other scientists, as well as a textbook for a variety of courses and seminars. More than 300 exercises are included with a selected hint set. The book starts with a broad introduction to the field and progresses to advanced results. Contents include: definition of Turing machines and basic time and space complexity classes, probabilistic algorithms, interactive proofs, cryptography, quantum computation, lower bounds for concrete computational models (decision trees, communication complexity, constant depth, algebraic and monotone circuits, proof complexity), average-case complexity and hardness amplification, derandomization and pseudorandom constructions, and the PCP theorem.

Computational Learning Theory

Third European Conference, EuroCOLT '97, Jerusalem, Israel, March 17 - 19, 1997, Proceedings

Author: Shai Ben-David

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540626855

Category: Computers

Page: 330

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Content Description #Includes bibliographical references and index.

Computational Learning Theory

Second European Conference, EuroCOLT '95, Barcelona, Spain, March 13 - 15, 1995. Proceedings

Author: N.A

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540591191

Category: Artificial intelligence

Page: 414

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Computational Learning Theory

Author: M. H. G. Anthony,N. Biggs

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 9780521599221

Category: Computers

Page: 157

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This an introduction to the theory of computational learning.

The Computational Complexity of Machine Learning

Author: Michael J. Kearns

Publisher: MIT Press

ISBN: 9780262111522

Category: Computers

Page: 165

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We also give algorithms for learning powerful concept classes under the uniform distribution, and give equivalences between natural models of efficient learnability. This thesis also includes detailed definitions and motivation for the distribution-free model, a chapter discussing past research in this model and related models, and a short list of important open problems."

An Introduction to Natural Computation

Author: Dana H. Ballard

Publisher: MIT Press

ISBN: 9780262522588

Category: Computers

Page: 307

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"This is a wonderful book that brings together in one place the modern view of computation as found in nature. It is well written and has something for everyone from the undergraduate to the advanced researcher." -- Terrence J. Sejnowski, Howard Hughes Medical Institute at The Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, California It is now clear that the brain is unlikely to be understood without recourse to computational theories. The theme of An "Introduction to Natural Computation" is that ideas from diverse areas such as neuroscience, information theory, and optimization theory have recently been extended in ways that make them useful for describing the brain's programs. This book provides a comprehensive introduction to the computational material that forms the underpinnings of the currently evolving set of brain models. It stresses the broad spectrum of learning models--ranging from neural network learning through reinforcement learning to genetic learning--and situates the various models in their appropriate neural context. To write about models of the brain before the brain is fully understood is a delicate matter. Very detailed models of the neural circuitry risk losing track of the task the brain is trying to solve. At the other extreme, models that represent cognitive constructs can be so abstract that they lose all relationship to neurobiology. An "Introduction to Natural Computation" takes the middle ground and stresses the computational task while staying near the neurobiology. The material is accessible to advanced undergraduates as well as beginning graduate students. CONTENTS: 1. Introduction Part I "Core Concepts" 2. Fitness 3. Programs 4. Data 5. Dynamics 6. Optimization Part II "Memories" 7. Content Addressible Memories 8. Supervised Learning 9. Unsupervised Learning Part III "Programs" 10. Markov Models 11. Reinforcement Learning Part IV "Systems" 12. Genetic Algorithms

Grundlagen zur Neuroinformatik und Neurobiologie

The Computational Brain in deutscher Sprache

Author: Patricia S. Churchland,Terrence J. Sejnowski

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322868214

Category: Technology & Engineering

Page: 702

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The Computational Brain, das außergewöhnliche Buch über vergleichende Forschung in den Bereichen von menschlichem Gehirn und neuesten Möglichkeiten der Computertechnologie, liegt hiermit erstmals in deutscher Sprache vor. Geschrieben von einem führenden Forscherteam in den USA, ist es eine Fundgrube für alle, die wissen wollen, was der Stand der Wissenschaft auf diesem Gebiet ist. Die Autoren führen die Bereiche der Neuroinformatik und Neurobiologie mit gut ausgesuchten Beispielen und der gebotenen Hintergrundinformation gekonnt zusammen. Das Buch wird somit nicht nur dem Fachwissenschaftler sondern auch dem interdisziplinären Interesse des Informatikers und des Biologen auf eine hervorragende Weise gerecht. Übersetzt wurde das Buch von Prof. Dr. Steffen Hölldobler und Dipl.-Biol. Claudia Hölldobler, einem Informatiker und einer Biologin. Rezension in Spektrum der Wissenschaft nr. 10, S. 122 f. im Oktober 1997 (...) Die 1992 erschienene amerikanische Originalausgabe des vorliegenden Werkes ist so erfolgreich, daß man bereits von einem Klassiker reden kann. (...) (...) ....ist das Buch sehr zu empfehlen. In Verbindung von Neurobiologie und Neuroinformatik konkurrenzlos, vermittelt es einiges von der Faszination theoretischer Hirnforschung, die auch in Deutschland zunehmend mehr Wissenschaftler in ihren Bann schlägt. Rezension erschienen in: Computer Spektrum 3/1997, S. 2 (...)Das Buch wird somit nicht nur dem Fachwissenschaftler, sondern auch den interdisziplinären Interesse des Informatikers und des Biologen auf eine hervorragende Weise gerecht(...)


The Design of Everyday Things

Psychologie und Design der alltäglichen Dinge

Author: Norman Don

Publisher: Vahlen

ISBN: 3800648105

Category: Business & Economics

Page: 320

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Apple, Audi, Braun oder Samsung machen es vor: Gutes Design ist heute eine kritische Voraussetzung für erfolgreiche Produkte. Dieser Klassiker beschreibt die fundamentalen Prinzipien, um Dinge des täglichen Gebrauchs umzuwandeln in unterhaltsame und zufriedenstellende Produkte. Don Norman fordert ein Zusammenspiel von Mensch und Technologie mit dem Ziel, dass Designer und Produktentwickler die Bedürfnisse, Fähigkeiten und Handlungsweisen der Nutzer in den Vordergrund stellen und Designs an diesen angepasst werden. The Design of Everyday Things ist eine informative und spannende Einführung für Designer, Marketer, Produktentwickler und für alle an gutem Design interessierten Menschen. Zum Autor Don Norman ist emeritierter Professor für Kognitionswissenschaften. Er lehrte an der University of California in San Diego und der Northwest University in Illinois. Mitte der Neunzigerjahre leitete Don Norman die Advanced Technology Group bei Apple. Dort prägte er den Begriff der User Experience, um über die reine Benutzbarkeit hinaus eine ganzheitliche Erfahrung der Anwender im Umgang mit Technik in den Vordergrund zu stellen. Norman ist Mitbegründer der Beratungsfirma Nielsen Norman Group und hat unter anderem Autohersteller von BMW bis Toyota beraten. „Keiner kommt an Don Norman vorbei, wenn es um Fragen zu einem Design geht, das sich am Menschen orientiert.“ Brand Eins 7/2013 „Design ist einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile. Dieses Buch macht Spaß zu lesen und ist von größter Bedeutung.” Tom Peters, Co-Autor von „Auf der Suche nach Spitzenleistungen“

Neural Networks Theory

Author: Alexander I. Galushkin

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540481257

Category: Mathematics

Page: 396

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This book, written by a leader in neural network theory in Russia, uses mathematical methods in combination with complexity theory, nonlinear dynamics and optimization. It details more than 40 years of Soviet and Russian neural network research and presents a systematized methodology of neural networks synthesis. The theory is expansive: covering not just traditional topics such as network architecture but also neural continua in function spaces as well.


Theorie der neuronalen Netze

Eine systematische Einführung

Author: Raul Rojas

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642612318

Category: Computers

Page: 446

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Neuronale Netze sind ein Berechenbarkeitsparadigma, das in der Informatik zunehmende Beachtung findet. In diesem Buch werden theoretische Ansätze und Modelle, die in der Literatur verstreut sind, zu einer modellübergreifenden Theorie der künstlichen neuronalen Netze zusammengefügt. Mit ständigem Blick auf die Biologie wird - ausgehend von einfachsten Netzen - gezeigt, wie sich die Eigenschaften der Modelle verändern, wenn allgemeinere Berechnungselemente und Netztopologien eingeführt werden. Jedes Kapitel enthält Beispiele und ist ausführlich illustriert und durch bibliographische Anmerkungen abgerundet. Das Buch richtet sich an Leser, die sich einen Überblick verschaffen oder vorhandene Kenntnisse vertiefen wollen. Es ist als Grundlage für Neuroinformatikvorlesungen an deutschsprachigen Universitäten geeignet.