• Linear regression (объяснение на хабре)
• NonLinear Regression
• Descision Trees
• Autoregression (ARIMA, etc.)

(множественные модели, многомерные модели, регрессионные остатки)

• Logistic regression (объяснение на хабре)
• Descision Trees (объяснение на хабре)
• K Nearest Neighbours (объяснение на хабре)
• Naive Bayes (Wiki, habr (свежак!))
• Linear discriminant analysis (Fisher's)
• Support Vector Machine (хабр)
• Genetics Algorithms
• Expectation-Maximization (EM) (где то в интернете)

(Николенко, слайды, воронцов, лекция)

• K-means (объяснение на хабре)
• DBSCAN (хабр)
• Affinity Propagation (habr)
• EM
• Self-Organaized Maps aka Kohonen's networks (все там же отличная статья!)
• Principal Component Analysis aka Понижение размерности (объяснение на хабре)
• t-SNE

• Bagging aka Bootstrap aggregation (Random Forest, etc.) (объяснение на хабре)

• Boosting (все там же, дьяконов, чья то неплохая курсовая)