計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)或統(tǒng)計(jì)計(jì)算側(cè)重于將統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合起來，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)。那么悉尼大學(xué)STAT5003：計(jì)算統(tǒng)計(jì)方法這門課程要如何學(xué)習(xí)?

一、課程概覽

本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)是了解統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、推理、探索性數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘的現(xiàn)代計(jì)算密集型方法。將介紹先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)計(jì)算方法，包括聚類、密度估計(jì)、平滑、預(yù)測(cè)模型、模型選擇、組合優(yōu)化方法、抽樣方法、Bootstrap和蒙特卡羅方法。此外，該單元還將演示如何在實(shí)踐中有效地將上述技術(shù)應(yīng)用于大型數(shù)據(jù)集。

二、關(guān)于計(jì)算統(tǒng)計(jì)

計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)是計(jì)算科學(xué)的一個(gè)領(lǐng)域，其重點(diǎn)是統(tǒng)計(jì)數(shù)理科學(xué)。計(jì)算統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域正在以驚人的速度發(fā)展，并取得了大量進(jìn)展。這促使統(tǒng)計(jì)界呼吁，需要將更廣泛的計(jì)算概念納入課程，作為普通統(tǒng)計(jì)教育的一部分。

計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的目標(biāo)與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的目標(biāo)相同：將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并從中獲得有價(jià)值的見解。不過，計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)技術(shù)的主要區(qū)別在于，計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)側(cè)重于利用計(jì)算機(jī)密集型統(tǒng)計(jì)方法，尤其是在樣本量極大且數(shù)據(jù)集不均勻的情況下。

盡管 "計(jì)算統(tǒng)計(jì) "和 "統(tǒng)計(jì)計(jì)算 "這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)在大多數(shù)情況下可以互換使用，但國(guó)際統(tǒng)計(jì)計(jì)算協(xié)會(huì)的前任主席之一卡洛-勞羅(Carlo Lauro)認(rèn)為，這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)之間是有區(qū)別的。

卡洛將 "統(tǒng)計(jì)計(jì)算 "定義為 "計(jì)算機(jī)科學(xué)在統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用"，而將 "計(jì)算統(tǒng)計(jì) "定義為 "旨在設(shè)計(jì)一種算法，以便在計(jì)算機(jī)上實(shí)施統(tǒng)計(jì)方法，包括計(jì)算機(jī)時(shí)代之前無法想象的統(tǒng)計(jì)方法(如引導(dǎo)法、模擬法)，以及應(yīng)對(duì)分析上難以解決的問題"。

計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué) "一詞也可指計(jì)算密集型統(tǒng)計(jì)技術(shù)，如馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法、核密度估計(jì)、重采樣方法、局部回歸、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及廣義加法模型。

三、計(jì)算統(tǒng)計(jì)與機(jī)器學(xué)習(xí)有何不同?

計(jì)算統(tǒng)計(jì)與機(jī)器學(xué)習(xí)之間的最大區(qū)別在于，計(jì)算統(tǒng)計(jì)處理并側(cè)重于處理統(tǒng)計(jì)問題，并使用計(jì)算設(shè)備來解決這些問題;而機(jī)器學(xué)習(xí)則處理并側(cè)重于在機(jī)器上模擬人類學(xué)習(xí)的問題。

四、計(jì)算統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)之間有什么區(qū)別?

計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的主要區(qū)別在于，計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)是科學(xué)計(jì)算的一個(gè)子領(lǐng)域，遵循科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，而數(shù)據(jù)科學(xué)是一個(gè)數(shù)據(jù)科學(xué)家傾向于接受任何能提供最佳商業(yè)價(jià)值的方法的領(lǐng)域。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的作用是什么?

統(tǒng)計(jì)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家的作用有多種交匯和融合方式。讓我們以模型開發(fā)和數(shù)據(jù)挖掘?yàn)槔?。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法傾向于利用數(shù)據(jù)的先驗(yàn)知識(shí)建立隨機(jī)模型。但相反，計(jì)算機(jī)科學(xué)方法則更傾向于算法模型，而不需要事先了解數(shù)據(jù)。這些方法最終在解決問題的嘗試中結(jié)合在一起。

計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)據(jù)挖掘過程也有對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)過程。例如

1.數(shù)據(jù)采集和豐富工作包括收集數(shù)據(jù)或減少噪音的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.數(shù)據(jù)探索工作包括辨別分布和變異性

3.分析和建模與群體差異、降維、預(yù)測(cè)和分類相結(jié)合

4.表示和報(bào)告與可視化和交流相結(jié)合

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