From 6f4c4c2d42eb6d4e24e815141c1d1ce04f7f69d3 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Stefano Pigozzi <me@steffo.eu>
Date: Wed, 28 Sep 2022 12:58:58 +0200
Subject: [PATCH] Begin machine learning

---
 pages/index.tsx                        |   5 ++
 pages/year4/machinelearning/index.tsx  |  55 ++++++++++++
 pages/year4/machinelearning/teoria.tsx | 111 +++++++++++++++++++++++++
 3 files changed, 171 insertions(+)
 create mode 100644 pages/year4/machinelearning/index.tsx
 create mode 100644 pages/year4/machinelearning/teoria.tsx

diff --git a/pages/index.tsx b/pages/index.tsx
index 03f7829..4f12e0f 100644
--- a/pages/index.tsx
+++ b/pages/index.tsx
@@ -176,6 +176,11 @@ const Home: NextPage = () => {
                             Big data analytics
                         </Link>
                     </ListUnordered.Item>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <Link href="/year4/machinelearning">
+                            Machine learning
+                        </Link>
+                    </ListUnordered.Item>
                 </ListUnordered>
             </Box>
             <Box>
diff --git a/pages/year4/machinelearning/index.tsx b/pages/year4/machinelearning/index.tsx
new file mode 100644
index 0000000..4dc666f
--- /dev/null
+++ b/pages/year4/machinelearning/index.tsx
@@ -0,0 +1,55 @@
+import {Heading, Chapter, Box, Idiomatic as I, Panel, ListUnordered, Parenthesis} from "@steffo/bluelib-react"
+import type { NextPage, NextPageContext } from 'next'
+import { Link } from '../../../components/link'
+import { Warn1024 } from '../../../components/warn'
+
+
+export async function getStaticProps(_context: NextPageContext) {
+    return {
+        props: {}
+    }
+}
+
+
+const Page: NextPage = () => {
+    return <>
+        <Heading level={2}>
+            Machine learning
+        </Heading>
+        <Chapter>
+            <Box todo>
+                <Heading level={3}>
+                    Premessa
+                </Heading>
+                <p>
+                    TODO
+                </p>
+            </Box>
+        </Chapter>
+        <Chapter>
+            <Box todo>
+                <Heading level={3}>
+                    Materiale raccolto
+                </Heading>
+                <p>
+                    TODO
+                </p>
+                <Chapter>
+                    <Panel>
+                        <Heading level={4}>
+                            Appuntiweb
+                        </Heading>
+                        <Warn1024/>
+                        <ListUnordered>
+                            <ListUnordered.Item>
+                                <Link href="/year4/machinelearning/teoria">Appunti di teoria</Link>
+                            </ListUnordered.Item>
+                        </ListUnordered>
+                    </Panel>
+                </Chapter>
+            </Box>
+        </Chapter>
+    </>
+}
+
+export default Page
diff --git a/pages/year4/machinelearning/teoria.tsx b/pages/year4/machinelearning/teoria.tsx
new file mode 100644
index 0000000..ae0b82b
--- /dev/null
+++ b/pages/year4/machinelearning/teoria.tsx
@@ -0,0 +1,111 @@
+import {Heading, Chapter, Box, ListUnordered, BringAttention as B, Idiomatic as I} from "@steffo/bluelib-react"
+import type { NextPage, NextPageContext } from 'next'
+import { Link } from '../../../components/link'
+import 'katex/dist/katex.min.css';
+import TeX from "@matejmazur/react-katex"
+const r = String.raw
+
+const X = () => <TeX math={r`\mathbb{X}`}/>
+const Y = () => <TeX math={r`\mathbb{Y}`}/>
+
+export async function getStaticProps(_context: NextPageContext) {
+    return {
+        props: {}
+    }
+}
+
+const Page: NextPage = () => {
+    return <>
+        <Heading level={2}>
+            <Link href="/year4/machinelearning">
+                Machine learning
+            </Link>
+        </Heading>
+        <Chapter>
+            <Heading level={3}>
+                Concetto base
+            </Heading>
+            <Box todo>
+                <Heading level={3}>
+                    Machine learning
+                </Heading>
+                <p>
+                    L&apos;obiettivo del <i>machine learning</i> è quello di costruire un <b>modello matematico</b> in grado di mappare tutti i valori di uno spazio di "input" <X/> a quelli di un altro spazio di "output" <Y/>.
+                </p>
+                <p>
+                    <TeX block math={r`F: \mathbb{X} → \mathbb{Y}`}/>
+                </p>
+            </Box>
+        </Chapter>
+        <Chapter>
+            <Box builtinColor={"cyan"}>
+                <Heading level={3}>
+                    Supervised learning
+                </Heading>
+                <p>
+                    Quando <B>si è a conoscenza</B> del dominio dello spazio di output <Y/>, il machine learning è detto <I>supervised learning</I>.
+                </p>
+                <p>
+                    In particolare, i problemi risolti in questo caso sono detti:
+                </p>
+                <ListUnordered>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <I>Problemi di <B>binary classification</B></I> se <TeX math={r`\mathbb{Y} = \{ +1, -1 \}`}/>
+                    </ListUnordered.Item>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <I>Problemi di <B>multi-class classification</B></I> se <TeX math={r`\mathbb{Y} = \{ 0, 1, \dots, n \}`}/>
+                    </ListUnordered.Item>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <I>Problemi di <B>regression</B></I> se <TeX math={r`\mathbb{Y} = \{ 0, 1, \dots, n \}`}/>
+                    </ListUnordered.Item>
+                </ListUnordered>
+            </Box>
+            <Box builtinColor={"orange"}>
+                <Heading level={3}>
+                    Unsupervised learning
+                </Heading>
+                <p>
+                    Quando <B>non si è a conoscenza</B> del dominio dello spazio di output <Y/>, il machine learning è detto <I>supervised learning</I>.
+                </p>
+                <p>
+                    In particolare, i problemi risolti in questo caso sono detti:
+                </p>
+                <ListUnordered>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <I>Problemi di <B>novelty detection</B></I> se si cerca di capire se qualcosa è simile o nuovo rispetto agli elementi precedenti
+                    </ListUnordered.Item>
+                    <ListUnordered.Item>
+                        <I>Problemi di <B>clustering</B></I> se si cerca di trovare gruppi a cui potrebbero appartenere gli elementi
+                    </ListUnordered.Item>
+                </ListUnordered>
+            </Box>
+        </Chapter>
+        <Chapter>
+            <Box todo>
+                <Heading level={3}>
+                    Come un problema di ottimizzazione
+                </Heading>
+                <p>
+                    Possiamo astrarre il machine learning come il seguente problema di ottimizzazione di <B>minimizzazione dell&apos;errore</B>:
+                </p>
+                <p>
+                    <TeX block math={r`\min_{f \in H} \quad \sum_{i=1}^N \quad V(y_i, f(x_i)) \quad + \quad \lambda \| f \|^2`}/>
+                </p>
+                <Chapter>
+                    <Box todo>
+                        <Heading level={3}>
+                            Loss function
+                        </Heading>
+                    </Box>
+                    <Box todo>
+                        <Heading level={3}>
+                            Complessità della funzione
+                        </Heading>
+                    </Box>
+                </Chapter>
+            </Box>
+        </Chapter>
+    </>
+}
+
+export default Page