k近邻 5-fold cross validation

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交叉验证

交叉验证

交叉验证(Cross-Validation)交叉验证(Cross-Validation):有时亦称循环估计,是一种统计学上将数据样本切割成较小子集的实用方法。

于是可以先在一个子集上做分析,而其它子集则用来做后续对此分析的确认及验证。

一开始的子集被称为训练集。

而其它的子集则被称为验证集或测试集。

WIKI 交叉验证对于人工智能,机器学习,模式识别,分类器等研究都具有很强的指导与验证意义。

基本思想是把在某种意义下将原始数据(dataset)进行分组,一部分做为训练集(train set),另一部分做为验证集(validation set or test set),首先用训练集对分类器进行训练,在利用验证集来测试训练得到的模型(model),以此来做为评价分类器的性能指标.三大CV的方法1).Hold-Out Method∙方法:将原始数据随机分为两组,一组做为训练集,一组做为验证集,利用训练集训练分类器,然后利用验证集验证模型,记录最后的分类准确率为此Hold-OutMethod下分类器的性能指标.。

Hold-OutMethod相对于K-fold Cross Validation 又称Double cross-validation ,或相对K-CV称2-fold cross-validation(2-CV)∙优点:好处的处理简单,只需随机把原始数据分为两组即可∙缺点:严格意义来说Hold-Out Method并不能算是CV,因为这种方法没有达到交叉的思想,由于是随机的将原始数据分组,所以最后验证集分类准确率的高低与原始数据的分组有很大的关系,所以这种方法得到的结果其实并不具有说服性.(主要原因是训练集样本数太少,通常不足以代表母体样本的分布,导致test 阶段辨识率容易出现明显落差。

此外,2-CV 中一分为二的分子集方法的变异度大,往往无法达到「实验过程必须可以被复制」的要求。

)2).K-fold Cross Validation(记为K-CV)∙方法:作为1)的演进,将原始数据分成K组(一般是均分),将每个子集数据分别做一次验证集,其余的K-1组子集数据作为训练集,这样会得到K个模型,用这K个模型最终的验证集的分类准确率的平均数作为此K-CV下分类器的性能指标.K一般大于等于2,实际操作时一般从3开始取,只有在原始数据集合数据量小的时候才会尝试取2. 而K-CV 的实验共需要建立k 个models,并计算k 次test sets 的平均辨识率。

k-fold交叉验证方法

k-fold交叉验证方法

k-fold交叉验证方法
K-fold交叉验证是一种常用的模型评估方法,它可以帮助我们
更准确地评估模型的性能。

在K-fold交叉验证中,我们首先将数据
集分成K个大小相似的子集。

然后,我们将模型训练K次,每次使
用其中的K-1个子集作为训练集,剩下的一个子集作为验证集。


样就可以得到K个模型的性能评估结果,通常采用平均值作为最终
的评估结果。

K-fold交叉验证的优点之一是可以更充分地利用数据集,因为
每个样本都会被用于验证一次。

这有助于减少模型评估结果的方差,使评估结果更加稳定可靠。

另外,K-fold交叉验证也可以帮助我们
检测模型是否出现过拟合或者欠拟合的情况,因为我们可以得到K
个独立的模型性能评估结果。

然而,K-fold交叉验证也存在一些缺点。

首先,它需要训练K
次模型,因此会比单次划分数据集的评估方法更加耗时。

其次,如
果数据集不平衡,即不同类别的样本数量差异较大,K-fold交叉验
证可能会导致某些子集中某一类样本数量过少,从而影响模型评估
结果的准确性。

总的来说,K-fold交叉验证是一种非常实用的模型评估方法,
特别适用于数据集较小或者模型较复杂的情况下。

通过多次训练和
验证,可以更全面地评估模型的性能,提高模型评估结果的可靠性。

简述k折交叉验证

简述k折交叉验证

简述k折交叉验证
K折交叉验证(K-fold cross-validation)是一种模型评估方法,它将数据集分成K个等份,其中一份作为测试集,其他K-1
份作为训练集。

然后,将模型在每个训练集上训练,然后在对应的测试集上进行评估。

具体步骤如下:
1. 将数据集分成K个等份。

2. 在每个K个子集中,选择一个子集作为测试集,将其他K-1个子集合并为训练集。

3. 在训练集上训练模型。

4. 在测试集上对模型进行评估,得到评估指标(如准确率、精确率、召回率等)。

5. 重复步骤2-4,直到每个子集都作为测试集进行了一次评估。

6. 对K次评估结果取平均值,作为模型的最终评估结果。

K折交叉验证的优点是可以对模型进行多次评估,减少因随机性导致的评估结果的不确定性。

同时,利用了数据集的所有样本进行训练和测试,更充分地利用了数据集。

K的取值一般为5、10、20等,具体取决于数据集大小和计算
资源的限制。

较大的K值可以减小估计误差,但会增加计算
开销。

5-fold标准

5-fold标准

5-fold标准5-fold标准通常指的是在机器学习中常用的交叉验证方法之一,即将数据集分成5份,每次使用其中的4份作为训练数据,剩余的1份作为测试数据,进行交叉验证。

这样可以有效地评估模型的泛化能力,避免过拟合和欠拟合的问题。

在5-fold标准中,通常将数据集随机分成5份,每个部分具有大致相同的样本数量。

然后,对每个部分进行迭代,将其中4个部分作为训练数据,剩下的1个部分作为测试数据。

在每次迭代中,使用训练数据来拟合模型,然后使用测试数据来评估模型的性能。

最后,将所有迭代的结果进行平均,得到最终的模型评估结果。

5-fold标准的优点是可以有效地利用数据集,同时避免过拟合和欠拟合的问题。

此外,通过多次迭代和平均结果,可以获得更稳定和可靠的模型评估结果。

但是,它也存在一些缺点,例如需要大量的计算资源和时间,对于大型数据集可能不适用。

此外,对于一些不满足随机划分的场景,可能会存在偏差较大的结果。

除了5-fold标准,还有其他几种交叉验证方法,例如留出交叉验证和自助交叉验证等。

留出交叉验证是将数据集分成训练集和测试集两部分,每次使用训练集来拟合模型,然后使用测试集来评估模型的性能。

自助交叉验证是通过随机采样数据集来生成多个子数据集,然后对每个子数据集进行训练和测试,最后将所有子数据集的评估结果进行平均。

在进行交叉验证时,需要注意以下几点:1. 数据集的划分要考虑到样本的多样性和代表性,避免出现偏差较大的结果。

2. 模型的拟合和评估要考虑到模型的复杂度和泛化能力,避免过拟合和欠拟合的问题。

3. 模型的性能评估要使用合适的指标和方法,例如准确率、召回率、F1得分等。

4. 模型的参数调整和优化也是非常重要的步骤,可以通过交叉验证来评估不同参数下的模型性能,并选择最优的参数组合。

总之,交叉验证是一种非常有用的模型评估方法,可以有效地评估模型的泛化能力和性能表现。

在实际应用中,需要根据具体的数据集和问题选择合适的交叉验证方法和评估指标,并进行充分的实验和分析,以获得更好的结果。

k近邻算法的原理和实现过程

k近邻算法的原理和实现过程

k近邻算法的原理和实现过程
k近邻算法是一种基本的分类和回归算法,它的原理和实现过程如下:
原理:
1. 确定一个样本的k个最近的邻居,即选取与该样本距离最近的k个样本。

2. 根据这k个最近邻居的标签进行投票或者加权,确定该样本的预测标签。

如果
是分类问题,那么选取票数最多的标签作为预测标签;如果是回归问题,那么选
取k个最近邻居的标签的平均值作为预测标签。

实现过程:
1. 准备数据集:收集已知样本和其对应的标签。

2. 确定距离度量准则:选择合适的距离度量准则来度量样本间的距离,例如欧氏
距离、曼哈顿距离等。

3. 选择合适的k值:根据问题的要求选择适当的k值。

4. 计算样本之间的距离:对于每个未知样本,计算它与已知样本之间的距离,选
择k个最近邻居。

5. 统计k个最近邻居的标签:对于分类问题,统计k个最近邻居的标签的出现次数,并选择出现次数最多的标签作为预测标签;对于回归问题,计算k个最近邻
居的标签的平均数作为预测标签。

6. 将样本进行分类或预测:根据预测标签将未知样本进行分类或预测。

需要注意的是,在实际应用中,可以采取一些优化措施来提高k近邻算法的效率,比如使用kd树来加速最近邻搜索过程。

还可以对特征进行归一化处理,以避免
某些特征的权重过大对距离计算的影响。

k近邻分类法的步骤

k近邻分类法的步骤
3. 计算距离:对于每个未知样本,计算它与训练数据集中每个已知样本的距离。常用的距 离度量方法包括欧氏距离、曼哈顿距离等。距离可以通过特征之间的差异来计算。
k近邻分类法的步骤
4. 确定k值:选择一个合适的k值,表示在分类时考虑的最近邻样本的数量。k值的选择需 要根据具体问题和数据集进行调整。一般来说,较小的k值会使分类结果更敏感,而较大的k 值会使分类结果更平滑。
5. 选择最近邻:根据计算得到的距离,选择与未知样本最近的k个已知样本作为最近邻。
6. 进行投票:对于这k个最近邻样本,根据它们的类别标签进行投票。一般采用多数表决 的方式,将得票最多的类别作为未知样本的预测类别。
7. 输出结果:根据投票结果,将未知样本分类到预测的分类法是一种常用的机器学习算法,用于对未知样本进行分类。其步骤如下:
1. 数据准备:首先,需要准备一个已知类别的训练数据集,其中包含了已知样本的特征和 对应的类别标签。同时,还需要准备一个未知样本的测试数据集,用于进行分类预测。
2. 特征选择:根据问题的需求和数据的特点,选择合适的特征进行分类。特征应该具有区 分不同类别的能力,并且能够提供足够的信息用于分类。

KNN(K近邻法)算法原理

KNN(K近邻法)算法原理

KNN(K近邻法)算法原理⼀、K近邻概述k近邻法(k-nearest neighbor, kNN)是⼀种基本分类与回归⽅法(有监督学习的⼀种),KNN(k-nearest neighbor algorithm)算法的核⼼思想是如果⼀个样本在特征空间中的k(k⼀般不超过20)个最相邻的样本中的⼤多数属于某⼀个类别,则该样本也属于这个类别,并具有这个类别上样本的特性。

简单地说,K-近邻算法采⽤测量不同特征值之间的距离⽅法进⾏分类。

通常,在分类任务中可使⽤“投票法”,即选择这k个实例中出现最多的标记类别作为预测结果;在回归任务中可使⽤“平均法”,即将这k个实例的实值输出标记的平均值作为预测结果;还可基于距离远近进⾏加权平均或加权投票,距离越近的实例权重越⼤。

k近邻法不具有显式的学习过程,事实上,它是懒惰学习(lazy learning)的著名代表,此类学习技术在训练阶段仅仅是把样本保存起来,训练时间开销为零,待收到测试样本后再进⾏处理K近邻算法的优缺点:优点:精度⾼、对异常值不敏感、⽆数据输⼊假定缺点:计算复杂度⾼、空间复杂度⾼适⽤数据范围:数值型和标称型⼆、K近邻法的三要素距离度量、k值的选择及分类决策规则是k近邻法的三个基本要素。

根据选择的距离度量(如曼哈顿距离或欧⽒距离),可计算测试实例与训练集中的每个实例点的距离,根据k值选择k个最近邻点,最后根据分类决策规则将测试实例分类。

根据欧⽒距离,选择k=4个离测试实例最近的训练实例(红圈处),再根据多数表决的分类决策规则,即这4个实例多数属于“-类”,可推断测试实例为“-类”。

k近邻法1968年由Cover和Hart提出1.距离度量特征空间中的两个实例点的距离是两个实例点相似程度的反映。

K近邻法的特征空间⼀般是n维实数向量空间Rn。

使⽤的距离是欧⽒距离,但也可以是其他距离,如更⼀般的Lp距离或Minkowski距离Minkowski距离(也叫闵⽒距离):当p=1时,得到绝对值距离,也称曼哈顿距离(Manhattan distance),在⼆维空间中可以看出,这种距离是计算两点之间的直⾓边距离,相当于城市中出租汽车沿城市街道拐直⾓前进⽽不能⾛两点连接间的最短距离,绝对值距离的特点是各特征参数以等权参与进来,所以也称等混合距离当p=2时,得到欧⼏⾥德距离(Euclidean distance),就是两点之间的直线距离(以下简称欧⽒距离)。

k最近邻法填补数据-概述说明以及解释

k最近邻法填补数据-概述说明以及解释

k最近邻法填补数据-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在数据分析和机器学习领域中,数据的完整性对于模型的准确性和可靠性至关重要。

然而,现实世界中经常会出现数据缺失的情况,这给数据分析带来了很大的挑战。

为了解决数据缺失问题,很多填补方法被提出,其中k最近邻法是一种广泛应用且有效的方法之一。

k最近邻法是一种基于相似性的方法,它的核心思想是利用已有的数据样本来预测缺失值。

具体而言,该方法的原理是找到与缺失值最相似的k个样本,然后利用这些样本的属性值来估计缺失值。

通过使用k个相似样本的特征值加权平均的方法,k最近邻法能够在一定程度上准确地填补缺失值。

k最近邻法在数据填补中有广泛的应用。

无论是处理数值型数据还是处理分类型数据,k最近邻法都能够得到较为准确的结果。

在处理数值型数据时,我们可以使用k最近邻法来填补缺失的连续型特征。

在处理分类型数据时,k最近邻法可以根据邻居样本的分类情况来填补缺失的类别值。

除了能够有效地填补缺失值外,k最近邻法还具有一些其他的优点。

首先,它不需要对数据做任何假设,这使得它在处理各种类型的数据时都能够灵活应用。

其次,k最近邻法能够较好地保持原始数据的分布特征,不会引入额外的偏差。

最后,由于使用了相似样本的信息,k最近邻法在一定程度上能够减少填补后数据的误差。

尽管k最近邻法在数据填补中具有广泛的应用和一定的优点,但也存在一些限制和挑战。

首先,选择合适的k值是关键,不同的k值可能会对填补结果产生不同的影响。

其次,k最近邻法对于高维数据和大样本量的数据会面临计算复杂度和存储空间的挑战。

此外,k最近邻法对于异常值和数据分布的异常情况比较敏感,需要进行合理的预处理。

总之,k最近邻法是一种常用且有效的数据填补方法。

通过寻找和利用与缺失值最相似的样本,k最近邻法能够在一定程度上准确地填补缺失值,不仅能够保持数据的分布特征,还能够灵活应用于不同类型的数据。

然而,在使用k最近邻法时需要注意选择合适的k值,并合理处理异常值和数据分布的异常情况。

机器学习算法之-K-近邻

机器学习算法之-K-近邻

所谓“K 近邻(K-nearest neighbor,K-NN)”,顾名思义,指的是“K 个最近的邻居”,属于一种监督学习的方法。

简单地介绍一下 K 近邻算法的工作机制:首先给定一组训练集,作为算法的参照;然后给出特定的测试对象,也就是不带标签的测试数据,算法会在训练集中找到某种意义上与之最接近的 K 个训练数据,并根据这 K 个训练数据的标签来判定测试数据的类型(分类问题)或数值(回归问题)。

从 K 近邻算法的原理可以看出,得到训练数据之后其实并不存在所谓的“训练过程”,我们只需要“守株待兔”,等待外部输入一个测试数据,再与训练数据进行比较即可。

这也是 K 近邻算法被称作“懒惰学习(lazy learning)”算法的原因。

1.1 距离度量这里我们说的“某种意义上”,其实指的就是某种距离度量的方法。

所谓“距离”,可以简单地理解为两个数据之间的差别,我们使用距离度量的方法可以定量地求出两个数据之间的差别到底有多大。

其中我们最熟悉的一种距离度量方法就是“欧氏距离”,也就是我们最熟悉的“直线距离”。

在二维平面上,欧氏距离就表现为勾股定理。

对于任意 N 维数据和,欧氏距离的通用计算公式为:使用这个公式,我们可以用数值精确地衡量任意给定数据之间的差异程度。

此外还有诸如曼哈顿距离、(国际象棋)棋盘距离等各种距离度量方式。

曼哈顿距离其实就是两点间各维度距离之差的和,就像在一个规划整齐的街区开车一样。

1.2 直观解释通俗地讲,K 近邻算法的中心思想就是一种我们人人都明白、大家都认可的生活经验:人以类聚,物以群分。

对于特定的某个人,要尽快地对他有一个全面的认识,我们通常习惯观察他的朋友圈(咳,注意不是指微信朋友圈),与他交往最多的几个人基本上就能够反映他本人的大部分特质。

对于现实世界的其他对象也一样,这些对象的抽象——数据——当然也不例外。

对于给定的测试数据,我们可以考察与之相似度最高的几个数据,这些数据普遍具有的特征,我们自然而然地认为也会是这个测试数据的特征。

多维近邻匹配算法

多维近邻匹配算法

多维近邻匹配算法
多维近邻匹配算法是一种基于距离度量的分类算法,通常被称为k-近邻算法(k-NN)。

其基本思想是:如果一个样本在特征空间中的$k$个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。

该算法的步骤如下:
1. 计算已知类别数据集中的点与当前点之间的距离。

2. 按照距离递增次序排序。

3. 选取与当前点距离最小的$k$个点。

4. 确定前$k$个点所在类别的出现频率。

5. 返回前$k$个点出现频率最高的类别作为当前点的预测类别。

在实际应用中,当不同维度之间的数值相差较大时,需要对数据进行归一化处理,常用的方法包括0-1标准化、z-score标准化、sigmoid压缩法等。

多维近邻匹配算法的优点是简单易实现,且具有较好的推广性能,缺点是计算复杂度较高,尤其是在高维数据的情况下。

k近邻算法 ptt

k近邻算法 ptt

k近邻算法K近邻算法(K-Nearest Neighbors,简称KNN)是一种基本的分类(或回归)算法,常用于模式识别和数据挖掘领域。

它的原理很简单,即通过查找与待分类样本最近的K个已知类别样本,在这K个样本中进行投票或平均来确定待分类样本的类别(或预测值)。

在使用KNN算法进行分类时,常见的步骤如下:1. 准备数据集:首先,需要准备一个已知类别的数据集,其中包含特征(属性)和类别标签。

通常将数据集划分为训练集和测试集,用于训练模型和评估性能。

2. 计算距离:针对待分类样本,需要计算其与训练集中每个已知样本之间的距离。

常见的距离度量方法包括欧氏距离、曼哈顿距离等。

3. 选择K值:选择合适的K值,即在K个最近邻中进行投票判断的邻居数量。

K值的选择会影响KNN算法的性能,通常通过交叉验证或其他评估方法来确定。

4. 确定类别:根据K个最近邻的类别(或平均值),来确定待分类样本的类别。

对于分类问题,一般选择多数投票的类别作为预测结果;对于回归问题,一般选择平均值作为预测结果。

需要注意的是,KNN算法对于特征的选择和预处理非常重要。

对于连续特征,可能需要进行归一化或标准化处理,以避免某些特征对距离计算产生过大的影响。

在PTT中,由于是一个网络社区平台,KNN算法可以应用于多个场景,如用户推荐、文本分类、情感分析等。

通过收集用户的行为数据或文本数据,构建相应的特征和类别标签,然后使用KNN算法进行分类或回归预测。

总之,KNN算法是一种简单而常用的分类算法,通过计算待分类样本与已知样本之间的距离,利用最近的K个邻居进行分类或回归预测。

在PTT等领域中,可以应用于各种数据分析和模式识别任务。

k折交叉验证结果解读

k折交叉验证结果解读

k折交叉验证结果解读【原创实用版】目录1.引言2.K 折交叉验证的概念和原理3.K 折交叉验证的优点4.K 折交叉验证的结果解读5.结论正文1.引言在机器学习和数据挖掘领域,模型的评估是非常重要的一环。

为了减少模型的过拟合和提高模型的泛化能力,我们需要对模型进行交叉验证。

其中,K 折交叉验证是一种常用的交叉验证方法。

本文将对 K 折交叉验证的结果进行解读。

2.K 折交叉验证的概念和原理K 折交叉验证,又称为 K-fold cross-validation,是一种将数据集划分为 K 份,每次使用其中 K-1 份作为训练集,剩余的一份作为测试集的交叉验证方法。

它通过多次训练和测试,最终得到 K 个模型,可以评估模型的性能和泛化能力。

3.K 折交叉验证的优点K 折交叉验证具有以下优点:(1) 可以评估模型在不同数据集上的表现,提高模型的泛化能力;(2) 可以对模型的性能进行较为全面的评估,提高模型的可靠性;(3) 可以发现模型在某些数据集上可能存在的问题,有助于模型的优化和改进。

4.K 折交叉验证的结果解读K 折交叉验证的结果通常包括以下几个指标:(1) 准确率(Accuracy):指预测正确的样本占总样本数的比例。

准确率越高,说明模型的预测能力越强。

(2) 精确率(Precision):指预测为正的样本中,实际为正的样本占预测为正的样本数的比例。

精确率越高,说明模型在正样本预测方面的能力越强。

(3) 召回率(Recall):指实际为正的样本中,预测为正的样本占实际为正的样本数的比例。

召回率越高,说明模型在发现正样本方面的能力越强。

(4) F1 值:是精确率和召回率的调和平均值,可以综合评价模型在正负样本预测方面的能力。

F1 值越高,说明模型的预测效果越好。

5.结论K 折交叉验证是一种有效的模型评估方法,可以评估模型在不同数据集上的表现和泛化能力。

r语言k折交叉验证

r语言k折交叉验证

r语言k折交叉验证k折交叉验证(k-fold cross validation)是一种常用的模型评估方法,特别是在数据量较小的情况下更为常用。

k-fold交叉验证可以将数据集分成k个子集,每个子集均作为测试集,剩余的k-1个子集作为训练集,这样可以得到k个模型,通过这k个模型的平均性能来评估整个模型的性能。

k折交叉验证的步骤如下:1. 将整个数据集划分成k个不相交的子集,并将每个子集等分;2. 选择其中的1个子集作为测试集,剩余k-1个子集作为训练集;3. 训练模型并在测试集上评估性能;4. 重复步骤2-3,直到所有的k个子集都被作为测试集评估过;5. 计算k个模型的平均性能,作为整个模型的性能评估。

下面我们来看一下在R语言中如何实现k折交叉验证。

首先我们需要准备数据集,假设我们有一个数据集iris.csv,包含了鸢尾花的四个特征和类别。

我们可以通过以下代码读入该数据集:```{r}data <- read.csv("iris.csv")```接下来我们可以用caret包中的createDataPartition函数将数据集划分成训练集和测试集:此处我们将数据集按照类别进行分层抽样,保证训练集和测试集的类别分布相似,同时split参数设置为FALSE表示将数据集按照顺序划分,而不是随机划分。

最后,我们可以使用summary函数和plot函数查看模型的评估结果和性能水平:```{r}summary(model)plot(model)```总之,k折交叉验证是一种十分简单有效的模型评估方法,在实际应用中得到了广泛的应用。

R语言中使用caret包可以轻松实现k折交叉验证,对于数据科学从业者来说是十分必备的技能之一。

多变量逻辑回归 5折交叉验证 r语言

多变量逻辑回归 5折交叉验证 r语言

多变量逻辑回归 5折交叉验证 r语言在R语言中,进行多变量逻辑回归并使用5折交叉验证(5-fold cross-validation)是一种常见的做法,用于评估模型的预测性能并防止过拟合。

以下是如何使用R语言进行这一过程的详细步骤。

首先,我们需要加载必要的库,比如caret和e1071。

caret库提供了交叉验证的功能,而e1071库包含了逻辑回归函数。

Rinstall.packages("caret")install.packages("e1071")library(caret)library(e1071)然后,我们需要加载或准备数据。

假设我们有一个名为data的数据框,其中包含我们的预测变量(X)和目标变量(Y)。

R# 加载数据data <- read.csv("your_data.csv")# 分割数据为预测变量和目标变量X <- data[, -target_column] # 假设target_column是目标变量的列索引Y <- data[, target_column]接下来,我们设置交叉验证的参数,并运行模型。

R# 设置交叉验证参数train_control <- trainControl(method = "cv", number = 5)# 运行模型model <- train(X, Y, trControl = train_control, method = "glmnet")在上面的代码中,trainControl函数设置了交叉验证的方法(这里是5折交叉验证)和折数(这里是5折)。

train函数用于训练模型。

method = "glmnet"表示我们使用逻辑回归。

训练完成后,我们可以使用print函数来查看模型的详细信息,包括每折的准确率等。

机器学习:K近邻算法(KNN)

机器学习:K近邻算法(KNN)

机器学习:K近邻算法(KNN)K近邻算法(KNN,K-NearestNeighbor)是机器学习或数据分析中最基础、也是最简单的算法之⼀,这个算法的思路就如同它字⾯上的意思“K个最近的邻居”,想要得到某个样本的某个特征的值(⼀个样本通常有多个特征),就需要找到距离它最近的K个样本,然后根据这些样本的该特征的近似值作为它的特征值。

样本和特征:通常来讲,可以理解为⼀个表格数据中⼀⾏数据为⼀个样本,⼀列数据为这个样本的⼀个特征,就像数据库中的记录和字段的关系。

距离和K值:这个算法的关键点在于距离的计算⽅法和K值的选取,距离的计算⽅式可以根据实际情况⾃定义,⽐如使⽤两个样本的某个特征值的差值绝对值作为这两个样本之间的距离,也可以使⽤⽐较通⽤的欧式距离计算⽅式,或者直接使⽤某些库⾃带的距离计算⽅式,如scipy库中就有计算距离的⽅法“from scipy.spatial import distance”,这⼏种距离的计算⽅式在本⽂⽰例中都有讲解,可以参考下。

关于K值的选取,通常不宜过⼤,K值太⼤时,准确率会随之降低,通常选择3-10就⾜够了。

优点和缺点:优点就是思路简单,易于实现,理解了这个算法后,可以不⽤复杂的公式也能计算出来。

缺点是需要计算每个样本与⾃⾝之间的距离,当样本数量较⼤时,计算量也随之增⼤,⽽且当样本之间的特征不平衡时,得出的结果的偏差也会随之增⼤。

注:机器学习中会涉及许多数学中的概念,如果有不清楚的地⽅,可能是学过但忘了,也可能是以前就没接触过,可以再去复习⼀下,或者⼲脆就重新学习⼀下,本⽂就不再详细讲解了。

本⽂将根据⼀个⽰例来实现和讲解K近邻算法,⽰例的需求是这样的:我⼿中有⼀套房⼦需要出租,但是价格不知道定为多少是最合适的,现在需要参考其他房东的出租信息来制定我的出租价格。

⽰例将分为以下⼏部分内容来讲解:KNN算法实现模型评估基于多变量KNN模型KNN算法实现1. 数据准备需要准备的数据为其他房东的出租数据,我们将会根据这些数据作为参考得出⾃⼰房⼦的合适出租价格,这⾥准备的少量数据只是为了演⽰⽤,实际上应该多准备⼀些数据,得出的价格才能更加精确。

k折交叉验证拆分数据集 r语言

k折交叉验证拆分数据集 r语言

k折交叉验证拆分数据集 r语言【原创实用版】目录1.K 折交叉验证的概念与作用2.R 语言中 K 折交叉验证的实现方法3.K 折交叉验证在数据集拆分中的应用4.总结正文一、K 折交叉验证的概念与作用K 折交叉验证(K-fold cross-validation)是一种常用的模型评估方法,主要目的是通过多次迭代训练和验证过程,评估模型在不同数据集上的性能表现,从而选择最优模型。

在机器学习领域,尤其是涉及到模型的调参与优化部分,K 折交叉验证被广泛应用。

二、R 语言中 K 折交叉验证的实现方法在 R 语言中,可以通过`cv`函数实现 K 折交叉验证。

该函数需要两个参数,第一个参数是折数(fold),即数据集要被分成多少份;第二个参数是列表,指明训练集和验证集的索引。

例如,对于 5 折交叉验证,可以使用以下代码:```Rcv(data, 5)```三、K 折交叉验证在数据集拆分中的应用在实际应用中,我们通常需要将原始数据集拆分成训练集、验证集和测试集。

而 K 折交叉验证可以帮助我们更好地评估模型在训练集和验证集上的表现,从而选择合适的模型。

以 5 折交叉验证为例,我们可以将数据集分成 5 份,其中 4 份作为训练集,1 份作为验证集。

通过迭代训练和验证过程,我们可以得到 5 个模型,分别计算它们在验证集上的评估指标,如准确度、精确率等。

最终选择评估指标最优的模型作为最佳模型。

四、总结K 折交叉验证是一种有效的模型评估方法,通过多次迭代训练和验证过程,可以评估模型在不同数据集上的性能表现。

在 R 语言中,可以通过`cv`函数实现 K 折交叉验证。

k-近邻算法实例 -回复

k-近邻算法实例 -回复

k-近邻算法实例-回复什么是k近邻算法,以及如何在实践中应用它?k近邻算法(k-Nearest Neighbors,简称kNN算法)是一种用于分类和回归问题的非参数化机器学习算法。

在分类问题中,kNN算法通过计算新样本与已知样本的距离,找到其k个最近邻居,并将新样本分配到与其最相似的类别中。

在回归问题中,kNN算法将新样本的目标值设为其k个最近邻居的平均值。

kNN算法的基本思想是新样本与已知样本的相似性取决于它们在特征空间中的距离。

在实践中,kNN算法具有许多应用场景。

以下是一个kNN算法实例,描述了如何使用该算法来解决一个分类问题。

假设我们有一组已知的鸢尾花数据集,包含了150个样本和4个特征。

每个样本都属于三个不同的类别中的一个:山鸢尾(Setosa)、变色鸢尾(Versicolor)和维吉尼亚鸢尾(Virginica)。

我们的目标是根据这些特征将新样本分类到正确的类别中。

首先,我们需要对数据集进行预处理和准备工作。

我们将数据集拆分为特征集和目标变量集。

特征集包括4个特征列,而目标变量集则包含每个样本所属的类别。

接下来,我们需要将数据集划分为训练集和测试集。

我们将通过训练集来训练模型,并使用测试集来评估模型的性能。

通常情况下,我们将数据集的80用于训练,20用于测试,可以通过使用train_test_split()函数来轻松实现。

然后,我们需要选择一个合适的k值。

k值决定了我们要考虑多少个最近邻居。

通常情况下,k的选择需要根据具体问题和数据集来确定。

较小的k值可能导致模型过于复杂和过拟合,而较大的k值可能导致欠拟合。

因此,我们需要进行交叉验证来选择一个合适的k值。

在k近邻算法中,常见的选择是使用奇数k值,以避免在多个类别中出现平局。

接下来,我们使用训练集来训练kNN模型。

训练过程实际上只是简单地将训练集存储在模型中,以便在需要时进行比较。

然后,我们使用测试集来评估模型的性能。

对于每个测试样本,我们计算它与训练集中各个样本的距离,并选择与之最接近的k个样本。

k近邻公式

k近邻公式

k近邻公式k近邻算法是一种基于实例的学习方法,它是由Cover&Hart二人于1967年提出的一种非参数化的分类方法。

这种算法是在特征空间中根据距离作近似线性判别的方法。

在分类时,给定一个未知样本,将它与训练集中最近的k个样本的类别作为该未知样本的类别。

k近邻算法最大的优点是无需训练,仅仅需要一个数据就可以完成分类,同时能够完成复杂的非线性映射关系。

但是缺点也很明显,它的计算成本高,而且需要存储全部数据,K-NN算法仅适合类别的数量较少的情况。

因此,k近邻算法的优点和缺点决定了它只适合处理特定类型的问题。

k近邻算法的核心思想是计算测试样本与训练样本之间的距离并从中选择k个最相近的样本,然后用这k个近邻样本的标签来预测测试样本的分类类别。

k近邻算法的公式可以表示为:预测值 = argmax_ y ∈ Y ∑ δ(y, yi)其中,Y表示所有可能的类别标签集合,y表示其中一个类别标签,yi表示第i个近邻样本的标签,δ(y, yi)为指示函数,如果y等于yi,则值为1;否则值为0。

在实现k近邻算法时,我们需要选择一个距离度量方法,常见的距离度量方法包括欧氏距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离等。

其中,欧氏距离是最常用的距离度量方法,它可以表示为:D(x, y) = √ ∑i=1~n (xi – yi)^2其中,x与y都是n维空间中某样本的向量表示。

在选择k值时,通常是通过交叉验证或者经验法则来确定。

在实际应用中,k值的选择会影响算法的分类精度。

较小的k值会使模型更加复杂,对噪声数据敏感;而较大的k值会使模型更简单,但对于分类较为相近的样本分类性能也会较低。

除了基本的k近邻算法之外,还有很多改进的k近邻算法,如加权k近邻算法、半监督k近邻算法等。

加权k近邻算法在计算距离时给不同的样本设置不同的权重,在选择k个近邻样本时会根据距离来加权。

半监督k近邻算法则用来解决半监督学习的问题,它在k近邻算法的基础上加入了未标记的样本,从而可以提高算法的性能和表现。

k近邻算法知识点总结

k近邻算法知识点总结

k近邻算法知识点总结1. 原理k近邻算法的原理很简单,它基于以下假设:相似的样本具有相似的特征。

算法的基本思想是根据新样本与训练集中样本的距离来确定新样本的类别。

具体来说,对于分类问题,当有一个新样本需要分类时,算法先计算该样本与训练集中每个样本的距离,然后选取距离最近的k个样本,根据它们的类别进行投票决定新样本的类别。

通常采用多数表决的方式,即选择k个样本中出现最多次数的类别作为新样本的类别。

对于回归问题,k近邻算法同样是计算新样本与训练集中每个样本的距离,然后选取距离最近的k个样本,根据这k个样本的值来预测新样本的值。

一般采用平均值来作为预测值。

2. 算法流程k近邻算法的流程可以分为以下几个步骤:(1)计算距离:对于每个测试样本,计算它与训练集中每个样本的距离,可以使用欧几里德距离、曼哈顿距离、余弦距离等。

(2)选择k个邻居:根据距离的大小,选择与测试样本最近的k个训练样本。

(3)投票决策:对于分类问题,选择k个邻居中出现次数最多的类别作为测试样本的类别;对于回归问题,计算k个邻居的平均值作为测试样本的预测值。

3. 算法优缺点k近邻算法有以下优点:(1)简单易理解:算法的原理简单,易于理解和实现。

(2)适用性广泛:适用于分类和回归问题,对于多分类和多标签等问题同样有效。

(3)没有训练过程:算法不需要训练数据,只需要存储训练样本用于预测。

但是,k近邻算法也有一些缺点:(1)计算复杂度高:对于大规模数据集,需要计算测试样本与每个训练样本的距离,计算量大。

(2)需要大量内存:算法需要存储整个训练集,对内存需求较大。

(3)对异常值敏感:算法对异常值敏感,可能导致误分类。

4. 参数选择k近邻算法的性能受k值的影响,因此选择合适的k值对算法的准确性至关重要。

一般来说,k值的选择与具体问题相关,需要通过交叉验证等方法进行选择。

此外,距离的度量方式也是影响算法性能的重要因素,常用的距离度量方式有欧几里德距离、曼哈顿距离、余弦距离等,选择合适的距离度量方式对算法的性能也有影响。

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