归一化与反归一化
matlab数组的归一化和反归一化
文章标题:深度解析Matlab中数组的归一化和反归一化方法在Matlab中,数组的归一化和反归一化是数据处理中常见的操作。
本文将从简单到复杂,由浅入深地探讨这一主题,以便读者能够更深入地理解和应用这一数据处理方法。
一、Matlab中数组的归一化1. 什么是归一化?在数据处理中,归一化是一种常见的处理方法。
它可以将不同数据范围的值统一到相同的区间内,以便进行比较和分析。
在Matlab中,我们可以使用不同的函数来实现数组的归一化。
2. 归一化的方法在Matlab中,常见的数组归一化方法包括最小-最大归一化和Z-score标准化。
最小-最大归一化通过线性变换将数值缩放到指定的范围内,而Z-score标准化则通过减去均值并除以标准差将数据转换为标准正态分布。
3. 如何在Matlab中实现数组的归一化?在Matlab中,可以使用`normalize`或自定义函数的方式来实现数组的归一化。
通过`normalize`函数可以方便地对数组进行最小-最大归一化或Z-score标准化。
二、Matlab中数组的反归一化1. 反归一化的意义在实际应用中,我们经常需要对已经归一化的数据进行反归一化,以便将处理后的数据恢复到原始的范围内。
在Matlab中,同样提供了相应的函数来实现数组的反归一化。
2. 反归一化的方法Matlab中,可以使用`rescale`函数来实现反归一化。
这个函数可以将已经归一化的数据反转回原始的数值范围内,方便后续的分析和应用。
三、个人观点和总结在实际的数据处理和分析过程中,数组的归一化和反归一化是非常常见和重要的步骤。
通过本文的介绍,相信读者已经对Matlab中的数组归一化方法有了更深入的理解。
在实际应用中,不仅需要了解这些方法的原理,还需要根据具体的数据特点和分析需求来选择合适的归一化方法。
反归一化也是数据处理过程中不可或缺的一步,它能够保留原始数据的范围和特征,为后续的分析提供便利。
数组的归一化和反归一化是数据处理中的基础操作,掌握这些方法对于有效地处理和分析数据至关重要。
标准低通滤波器设计的反归一化通过
标准低通滤波器设计的反归一化通过
反归一化是指将归一化后的滤波器参数转换为实际的物理参数。
在标准低通滤波器设计中,通常会先将滤波器的截止频率归一化到单位圆上,然后再进行滤波器参数的计算和设计。
反归一化的过程可以通过以下步骤实现:
1. 确定截止频率:根据实际需求确定滤波器的截止频率,通常以赫兹(Hz)为单位。
2. 归一化截止频率:将截止频率除以采样频率,得到归一化截止频率。
归一化截止频率的范围通常是0到0.5,其中0.5对应于采样频率的一半。
3. 反归一化截止频率:将归一化截止频率乘以采样频率,得到反归一化截止频率。
反归一化截止频率的单位与采样频率相同,通常是赫兹(Hz)。
4. 根据反归一化截止频率计算滤波器参数:根据反归一化截止频率,可以计算出滤波器的其他参数,如滤波器的阶数、截止频率对应的模拟滤波器的极点位置等。
通过以上步骤,可以将标准低通滤波器设计中的归一化参数转换为实际的物理参数,从而实现反归一化。
数据标准化.归一化处理
数据的标准化在数据分析之前,我们通常需要先将数据标准化(normalization),利用标准化后的数据进行数据分析。
数据标准化也就是统计数据的指数化。
数据标准化处理主要包括数据同趋化处理和无量纲化处理两个方面。
数据同趋化处理主要解决不同性质数据问题,对不同性质指标直接加总不能正确反映不同作用力的综合结果,须先考虑改变逆指标数据性质,使所有指标对测评方案的作用力同趋化,再加总才能得出正确结果。
数据无量纲化处理主要解决数据的可比性。
去除数据的单位限制,将其转化为无量纲的纯数值,便于不同单位或量级的指标能够进行比较和加权。
数据标准化的方法有很多种,常用的有“最小—最大标准化”、“Z-score标准化”和“按小数定标标准化”等。
经过上述标准化处理,原始数据均转换为无量纲化指标测评值,即各指标值都处于同一个数量级别上,可以进行综合测评分析。
一、Min-max 标准化min-max标准化方法是对原始数据进行线性变换。
设minA和maxA分别为属性A的最小值和最大值,将A的一个原始值x通过min-max标准化映射成在区间[0,1]中的值x',其公式为:新数据=(原数据-极小值)/(极大值-极小值)二、z-score 标准化这种方法基于原始数据的均值(mean)和标准差(standard deviation)进行数据的标准化。
将A的原始值x使用z-score标准化到x'。
z-score标准化方法适用于属性A的最大值和最小值未知的情况,或有超出取值范围的离群数据的情况。
新数据=(原数据-均值)/标准差spss默认的标准化方法就是z-score标准化。
用Excel进行z-score标准化的方法:在Excel中没有现成的函数,需要自己分步计算,其实标准化的公式很简单。
步骤如下:求出各变量(指标)的算术平均值(数学期望)xi和标准差si ;.进行标准化处理:zij=(xij-xi)/si,其中:zij为标准化后的变量值;xij为实际变量值。
MATLAB图像处理归一化
matlab图像处理归一化的方法文章来源:不详作者:佚名--------------------------------------------------------------------------------该文章讲述了matla b图像处理归一化的方法.matl ab图像处理为什么要归一化和如何归一化,一、为什么归一化1.基本上归一化思想是利用图像的不变矩寻找一组参数使其能够消除其他变换函数对图像变换的影响。
也就是转换成唯一的标准形式以抵抗仿射变换图像归一化使得图像可以抵抗几何变换的攻击,它能够找出图像中的那些不变量,从而得知这些图像原本就是一样的或者一个系列的。
因为我们这次的图片有好多都是一个系列的,所以老师把这个也作为我研究的一个方向。
我们主要要通过归一化减小医学图片由于光线不均匀造成的干扰。
2.matla b里图像数据有时候必须是浮点型才能处理,而图像数据本身是0-255的U NIT型数据所以需要归一化,转换到0-1之间。
3.归一化是一种简化计算的方式,即将有量纲的表达式,经过变换,化为无量纲的表达式,成为纯量。
目的是为了:(1).避免具有不同物理意义和量纲的输入变量不能平等使用(2).bp中常采用sigm oid函数作为转移函数,归一化能够防止净输入绝对值过大引起的神经元输出饱和现象(3).保证输出数据中数值小的不被吞食3.神经网络中归一化的原因归一化是为了加快训练网络的收敛性,可以不进行归一化处理归一化的具体作用是归纳统一样本的统计分布性。
归一化在0-1之间是统计的概率分布,归一化在-1--+1之间是统计的坐标分布。
归一化成分-概述说明以及解释
归一化成分-概述说明以及解释1.引言1.1 概述归一化是一种常用的数据处理方法,它的主要目的是使数据在不同尺度下具有可比性和可比较性。
在现实生活和科学研究中,我们经常会面对不同维度和量纲的数据,这些数据存在着差异性,使用原始数据进行直接比较和分析可能会引入偏差和误导。
归一化的基本原理是通过对原始数据进行线性或非线性变换,将数据映射到一个特定的范围或标准分布中。
通过这种方式,我们可以消除不同数据之间的量纲和单位的差异,从而在数据分析和建模过程中更加准确地比较和判断不同变量之间的关系。
在实际应用中,归一化可以被广泛运用于不同领域。
例如,在机器学习和数据挖掘中,归一化是一个重要的预处理步骤,它可以提高模型的准确性和稳定性。
在金融领域,归一化可以帮助我们对不同指标进行综合评估和比较,从而更好地进行投资决策和风险管理。
此外,在信号处理、图像处理和自然语言处理等领域,归一化也发挥着至关重要的作用。
本文将首先介绍归一化的概念和基本方法,包括线性变换、标准化、归一化范围等。
然后,我们将探讨归一化在不同领域中的应用案例,并重点讨论其在数据分析、模型建设和决策支持中的重要性。
最后,在结论部分,我们将总结归一化在实际应用中的意义,并展望其未来的发展趋势。
通过本文的阐述,相信读者能够有更深入的理解和把握归一化在数据处理和应用中的关键作用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分是对整篇文章的概述,旨在给读者提供对归一化成分的基本了解。
首先,会给出一些概述性的介绍,包括归一化的定义和作用。
其次,会说明文章的结构,包括各个章节的内容和组织方式。
最后,会明确文章的目的,即希望通过本文对归一化成分进行深入解析,并探讨其在实际应用中的意义和重要性。
正文部分是对归一化的概念、方法与应用的详细阐述。
首先,会对归一化的概念进行解释,包括其基本原理和定义。
然后,会介绍归一化的各种方法和技术,包括线性归一化、均值方差标准化等,并结合实际案例进行说明。
matlab数组的归一化和反归一化
matlab数组的归一化和反归一化归一化和反归一化是Matlab中常用的操作,用于将数组的数值范围映射到指定的区间,以方便数据处理和分析。
本文将介绍Matlab中如何进行数组的归一化和反归一化操作,并提供相关示例和代码。
1. 归一化归一化是将数组的数值范围映射到[0,1]或其他指定的区间内的过程。
这种操作常用于数据挖掘、机器学习等领域中,使得数据具有可比性和统一的范围。
Matlab提供了多种方法来实现数组的归一化。
(1)线性归一化线性归一化是一种常用的方法,它将数组的每个元素通过线性变换映射到指定的区间。
假设数组A有n个元素,线性归一化公式如下:```A_norm = (A - min(A)) / (max(A) - min(A))```其中,min(A)表示数组A的最小值,max(A)表示数组A的最大值,A_norm为归一化后的数组。
示例:将数组A = [1, 2, 3, 4, 5]归一化到[0,1]区间内。
```matlabA = [1, 2, 3, 4, 5];A_norm = (A - min(A)) / (max(A) - min(A));disp(A_norm);```运行结果为:```0 0.25 0.5 0.75 1```(2)Z-Score归一化Z-Score归一化又称为标准差归一化,将数组的每个元素通过标准化将其转化为标准正态分布。
Z-Score归一化公式如下:```A_norm = (A - mean(A)) / std(A)```其中,mean(A)表示数组A的均值,std(A)表示数组A的标准差,A_norm为归一化后的数组。
示例:将数组A = [1, 2, 3, 4, 5]进行Z-Score归一化。
```matlabA = [1, 2, 3, 4, 5];A_norm = (A - mean(A)) / std(A);disp(A_norm);```运行结果为:```-1.2649 -0.6325 0 0.6325 1.2649```2. 反归一化反归一化是将归一化后的数组还原为原始数值范围的过程。
数据归一
Matlab 数据归一化摘要:数据归一化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。
首先归一化是为了后面数据处理的方便,其次是保正程序运行时收敛加快。
关键词:数据归一化,数据处理,收敛1 数据归一的介绍数据归一化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。
首先归一化是为了后面数据处理的方便,其次是保正程序运行时收敛加快。
为什么要用归一化呢?首先先说一个概念,叫做奇异样本数据,所谓奇异样本数据数据指的是相对于其他输入样本特别大或特别小的样本矢量。
下面举例:m=[0.11 0.15 0.32 0.45 30;0.13 0.24 0.27 0.25 45];其中的第五列数据相对于其他4列数据就可以成为奇异样本数据。
奇异样本数据存在所引起的网络训练时间增加,并可能引起网络无法收敛,所以对于训练样本存在奇异样本数据的数据集在训练之前,最好先进形归一化,若不存在奇异样本数据,则不需要事先归一化。
2 Matlab 数据归一化方法在matlab里面,用于归一化的方法共有四种:(1)mapminmax(2)premnmx、postmnmx、tramnmx(3)prestd、poststd、trastd(4)用matlab语言自己编程。
前3个方法都是Matlab中自带的函数,可以直接使用。
但是在matlab7.0一下的版本中没有mapminmax函数。
下面我们具体介绍一下数据归一化的方法。
2.1 mapminmax函数Mapminmax函数的作用是将矩阵中每一行规范化到[-1,1]范围内。
2.1.1 语法我们了解一下mapminmax的几个常用的语法:(1)[Y,PS] = mapminmax(X) ,其中X为要归一化的数据,Y是其返回值. (2)Y = mapminmax('apply',X,PS) 其中X为要归一化的数据,PS 是处理过程的设置,实现对数据的一致处理。
【数字图像处理】gamma变换
【数字图像处理】gamma变换论⽂:gamma变换实现过程 假设图像中有⼀个像素,值是 200 ,那么对这个像素进⾏校正必须执⾏如下步骤: 1. 归⼀化:将像素值转换为 0 ~ 1 之间的实数。
算法如下 : ( i + 0. 5)/256 这⾥包含 1 个除法和 1 个加法操作。
对于像素 A ⽽⾔ , 其对应的归⼀化值为 0. 783203 。
2. 预补偿:根据公式 , 求出像素归⼀化后的数据以 1 /gamma 为指数的对应值。
这⼀步包含⼀个求指数运算。
若 gamma 值为 2. 2 , 则 1 /gamma 为 0. 454545 , 对归⼀化后的 A 值进⾏预补偿的结果就是 0. 783203 ^0. 454545 = 0. 894872 。
3. 反归⼀化:将经过预补偿的实数值反变换为 0 ~ 255 之间的整数值。
具体算法为 : f*256 - 0. 5 此步骤包含⼀个乘法和⼀个减法运算。
续前例 , 将 A 的预补偿结果 0. 894872 代⼊上式 , 得到 A 预补偿后对应的像素值为 228 , 这个 228 就是最后送⼊显⽰器的数据。
如上所述如果直接按公式编程的话,假设图像的分辨率为 800*600 ,对它进⾏ gamma 校正,需要执⾏ 48 万个浮点数乘法、除法和指数运算。
效率太低,根本达不到实时的效果。
针对上述情况,提出了⼀种快速算法,如果能够确知图像的像素取值范围 , 例如 , 0 ~ 255 之间的整数 , 则图像中任何⼀个像素值只能是 0 到 255 这 256 个整数中的某⼀个 ; 在 gamma 值已知的情况下 ,0 ~ 255 之间的任⼀整数 , 经过“归⼀化、预补偿、反归⼀化”操作后 , 所对应的结果是唯⼀的 , 并且也落在 0 ~ 255 这个范围内。
如前例 , 已知 gamma 值为 2. 2 , 像素 A 的原始值是 200 , 就可求得经 gamma 校正后 A 对应的预补偿值为 228 。
python反归一化代码
python反归一化代码Python中的反归一化是指将已经归一化的数据还原回原始数据的过程。
在某些情况下,我们需要将数据还原为其原始范围,以便更好地理解和分析数据。
本文将介绍如何使用Python进行反归一化的操作。
让我们来了解一下为什么需要进行反归一化。
在机器学习和数据分析中,归一化是一种常用的预处理技术,用于将数据缩放到相同的范围内。
这有助于避免不同特征之间的偏差,并提高模型的训练效果。
然而,在某些情况下,我们需要将数据还原为其原始范围,以便更好地理解和解释数据。
在Python中,反归一化的过程与归一化的过程相反。
我们需要使用归一化时使用的参数来进行反向计算。
具体而言,我们需要知道原始数据的最小值和最大值,以及归一化后的数据。
下面是一个简单的示例,演示了如何使用Python进行反归一化。
假设我们有一个数组data,其中包含了一些归一化后的数据。
我们还有原始数据的最小值min_value和最大值max_value。
我们想要将归一化后的数据还原回原始数据的范围。
我们需要导入必要的库。
在这个例子中,我们将使用numpy库来进行计算。
```import numpy as np```接下来,我们需要定义原始数据的最小值和最大值。
这通常是在归一化过程中计算得到的。
```min_value = 0max_value = 1```然后,我们需要定义归一化后的数据。
这里,我们假设归一化后的数据存储在一个名为normalized_data的数组中。
```normalized_data = np.array([0.2, 0.4, 0.6, 0.8])```现在,我们可以使用以下公式来进行反归一化:```original_data = normalized_data * (max_value - min_value) + min_value```在这个公式中,我们首先将归一化后的数据乘以原始数据的范围(max_value - min_value),然后再加上原始数据的最小值(min_value)。
归一化处理
数据归一化处理1.我有一个问题不太明白,神经网络在训练时,先对数据进行归一化处理,按照常理训练完之后应该对数据再进行反归一化啊,可是再很多资料上根本就看不出有反归一化这个步骤,而且很多时候训练效果不是很好。
请问,哪个大侠能帮帮我啊2.看一下MATLAB里的premnmx函数和postmnmx函数.它们一个是归一一个是反归一3.并不是归一化的数据训练效果就好4.我也遇到过类似的问题,有篇论文就是用postmnmx函数.效果不好可能是样本数据不太准.5.可以采用标准化PRESTD,效果很好。
6.样本数据和测试数据是否放在一起归一化?7.应该将样本数据和测试数据放在一起归一化,不然如果测试数据中有的值比样本数据最大值还大,岂不是超过1了?神经网络训练的时候,应该考虑极值情况,即归一化的时候要考虑你所需要识别参数的极值,以极值作分母,这样可能效果更好一点。
8.激发函数如果选用的是倒s型函数,应不存在归一化的问题吧9.我想问大家一下:在神经网络中,只有一个函数即:purelin这个函数对训练的输出数据不用归一化,而象logsig 和tansig函数都要归一化(如果数据范围不在[-1,1]或[0,1]之间).那既然用purelin函数可以不用归一化,为何又是还用归一化呢?用神经网络里的PRESTD, PREPCA, POSTMNMX, TRAMNMX等函数归一化和直接用purelin这个函数有什么区别啊? 我作负荷预测时,象不用归一化的效果很好呀!10.purelin没有作归一化啊,你用logsig 和tansig作为神经元激励函数,输出范围自然限制在[-1,1]或[0,1]之间了11.我所知道的关于归一化:归一化化定义:我是这样认为的,归一化化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。
首先归一化是为了后面数据处理的方便,其次是保正程序运行时收敛加快。
在matlab里面,用于归一化的方法共有三中,(1)premnmx、postmnmx、tramnmx(2)prestd、poststd、trastd(3)是用matlab语言自己编程。
C++实现的归一化和反归一化处理函数
C++实现的归一化和反归一化处理函数////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////void__fastcalltmodelmanage::translatedata(tmodel*pmodel,intid,double*value,int flag){//切换函数类型intichgfunc;//节点对应的最大、最小值doubledmaxvalue,dminvalue;//挑节点布局信息:切换函数类型,最大值,最小值getnodeconfvalue(pmodel->conftable,id,&ichgfunc,&dmaxvalue,&dminvalue);if(flag==1)//仿真时不取边界值,以避免仿真结果误差太大{if(*value<=(dminvalue*1.005))*value=dminvalue*1.005;if(*value>=(dmaxvalue*0.99 5))*value=dmaxvalue*0.995;}else{if(*value<=dminvalue)*value=dminvalue;if(*value>=dmaxvalue)*value=dmaxvalue;} //线性函数切换,切换在0-1之内if(ichgfunc==0){*value=(*value-dminvalue)/(dmaxvalue-dminvalue);}//用atan函数切换在0-1之内elseif(ichgfunc==2){*value=atan(*value)*2/m_pi;}//用log函数切换elseif(ichgfunc==1){if(*value<=1)*value=0;else*value=log10(*value);//用log10函数切换(增大)if(dmaxvalue>1)*value=*value/log10(dmaxvalue);//切换为0-1之间}//不用转换elseif(ichgfunc==3){*value=*value;}*value=((0.5-0.001)/0.5)*(*value)+0.001;//用线性函数把数据切换为0.001-0.0.9995之间}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////反数据转换,主要是针对仿真结果要反算回实际预测的值void__fastcalltmodelmanage::untranslatedata(tmodel*pmodel,intid,double*value,i ntflag){//转换函数类型intichgfunc;//节点对应的最小、最小值doubledmaxvalue,dminvalue;//取节点配置信息:转换函数类型,最大值,最小值getnodeconfvalue(pmodel->conftable,id,&ichgfunc,&dmaxvalue,&dminvalue);*value=(((*value)-0.001)*0.5)/(0.5-0.001);//对应于---->用线性函数把数据转换为0.001-0.0.9995之间//反线性函数切换if(ichgfunc==0){*value=(*value)*(dmaxvalue-dminvalue)+dminvalue;}//用tan函数切换elseif(ichgfunc==2){*value=tan(*value)*m_pi/2;}//用反华log函数切换elseif(ichgfunc==1){*value=pow(10,(*value));//用反对数方式函数转换(放大)}elseif(ichgfunc==3){*value=*value;//不用转换}}归一化处置其实本身比较简单认知,就是必须先把数据按一定规则处置在一个区间内,比如说x1至x2之间(0至1或是-1至1之间):公式为:归一化后数据=x1+[(x2-x1)*(归一化前数据-数据中的最小值)/(数据中的最大值-数据中的最小值)]盲孔优化分析序列分析序列盲孔深度(mm)盲孔直径(mm)盲孔处最大应力(mpa)总体13.02344.150233.70854.267835.621675.38873.55204.38154.286135.90334.33432.032.7 4334.154445.33687.44501.900.1950.19874e+0774e+07550.900.19923e+07557.340.19549 e+07598.01568.670.1970.198积0.2004e+07(mm3)17e+0713e+07functionguiyihua()p1=[3.05.38873.55204.15024.26784.38154.2861];p2=[32.032.74334.15433.70835.6213 5.90334.334];t=[445.33687.44501.90550.90557.34598.01568.67];x1=0;x2=1;maxp1=max(p1);minp1=min(p1);maxp2=max(p2);minp2=min(p2);maxt=max(t);mint=min(t );fori=1:7newp1(i)=x1+[(x2-x1)*(p1(i)-minp1)/(maxp1-minp1)];newp2(i)=x1+[(x2-x1)*(p2(i)-minp2)/(maxp2-minp2)];newt(i)=x1+[(x2-x1)*(t(i)-mint)/(maxt-mint)];endnewp1newp2newt运转出的数据为:newp1=newp2=newt=01.000000.190401.00000.23110.48150.55190.43760.23370.43600.53070.57830.92771.0 0000.46260.63060.53840.59800.5094。
归一化和反归一化公式
归一化和反归一化公式归一化和反归一化是数据处理中常用的技术,用于将不同尺度、范围的数据转换为统一的标准范围,以便更好地进行比较和分析。
本文将介绍归一化和反归一化的定义、应用场景、常用方法以及实际操作步骤。
一、归一化的定义和应用场景归一化(Normalization)是指将数据映射到一个特定的范围,常用的范围是[0,1]或[-1,1]。
归一化的目的是消除数据之间的量纲差异,使不同指标具有可比性。
在机器学习、数据挖掘、人工智能等领域,归一化常用于特征缩放、相似度计算、聚类分析等任务中。
归一化的应用场景包括但不限于以下几种:1. 特征缩放:不同特征的取值范围不同,为了避免某些特征对模型训练的影响过大,需要将其进行归一化处理。
2. 距离计算:在计算两个样本之间的距离时,如果特征的取值范围不同,会导致某些特征对距离计算的影响过大,因此需要归一化处理。
3. 数据可视化:如果数据的取值范围过大或过小,可能导致数据在图表中的展示效果不好,此时需要进行归一化操作。
二、归一化的常用方法常见的归一化方法包括线性归一化、Z-Score归一化和小数定标归一化。
1. 线性归一化(Min-Max Scaling):将原始数据线性映射到[0,1]或[-1,1]的范围内。
公式如下:归一化值 = (原始值 - 最小值) / (最大值 - 最小值)线性归一化方法简单易懂,适用于数据分布比较均匀的情况。
2. Z-Score归一化(Standardization):将原始数据转化为均值为0,标准差为1的分布。
公式如下:归一化值 = (原始值 - 均值) / 标准差Z-Score归一化方法适用于数据分布不均匀的情况,可以减小异常值对归一化结果的影响。
3. 小数定标归一化(Decimal Scaling):将原始数据除以一个固定的基数,使其落在[-1,1]之间。
公式如下:归一化值 = 原始值 / 10^k其中,k为使得所有数据的绝对值都小于1的最小整数。
如何使用MySQL进行数据的归一化和反归一化
如何使用MySQL进行数据的归一化和反归一化引言:在数据库设计中,归一化是一种重要的技术手段,它可以帮助我们优化数据库结构并提高数据的整体效率。
MySQL作为最常用的关系型数据库管理系统之一,也提供了丰富的功能和工具来支持数据的归一化和反归一化操作。
本文将介绍什么是数据归一化,为什么要进行数据归一化,以及如何在MySQL中实现数据的归一化和反归一化。
一、什么是数据归一化数据归一化是指将数据转化为适合特定需求或规范的形式,以便更好地进行数据管理和处理。
归一化的目的是通过消除数据冗余和提取关键信息,减少数据冗余的存储空间和增加查询效率。
在数据库设计中,常用的归一化形式有三个范式,分别是第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
1. 第一范式(1NF)第一范式是指数据库表中的每一列都是不可再分的最小数据单元,且每一列有唯一的列名。
换句话说,每个字段都是原子性的,不可再分。
2. 第二范式(2NF)第二范式是基于第一范式的基础上,要求数据库表中的每一列都要直接依赖于完整的键,而不是部分依赖于键。
例如,如果一个表是按照订单号和商品号构成的复合主键,那么商品名应该直接依赖于商品号而不是订单号。
3. 第三范式(3NF)第三范式是基于第二范式的基础上,要求数据库表中的每一列都应该直接依赖于主键,而不是间接依赖于主键。
换句话说,每一列都应该与主键相关,而不是与其他非主键列相关。
二、为什么要进行数据归一化1. 提高查询效率:通过将数据归一化,可以消除数据冗余,减少存储空间,并提高查询效率。
在归一化后的数据库结构中,数据分散存储在各个表中,每个表只包含相关的字段,减少了数据的重复性,提高了数据查询的效率。
2. 简化数据管理:归一化后的数据库结构更加清晰和规范,减少了数据的冗余,提高了数据的一致性和完整性。
同时,也方便了数据的维护和更新操作,降低了数据管理的复杂性。
3. 提高数据的可扩展性:通过将数据归一化,数据库结构更加灵活和可扩展。
matlab反归一化代码
matlab反归一化代码反归一化,是指将已经归一化的数据重新还原成原始数据。
在许多实际应用中,由于某种原因需要进行数据归一化,而在处理完成后需要还原回原始数据,此时就需要进行反归一化操作。
本文将围绕“matlab反归一化代码”展开,详细介绍反归一化的步骤及相关代码实现。
1. 归一化首先需要对原始数据进行归一化处理,将数据值缩放到指定的范围内,通常是 [0,1] 或 [-1,1],这可以通过matlab的 Normalize Data 工具箱实现,就不再赘述。
2. 反归一化接下来需要根据缩放前的键值范围,对归一化后的数据进行反归一化还原,使得数据值恢复到原始的范围内。
以[0,1]为例,如何进行数据的反归一化呢?如果原始数据的范围是 a 到 b,则反归一化的公式为:X=(X_norm)*(b-a)+a其中 X_norm 是归一化后的数据,X 是反归一化后的数据。
对于多维数据,我们需要逐个进行反归一化操作。
3. matlab实现反归一化接下来给出matlab的实现代码,这里假设我们对数据进行了[0,1] 的归一化处理。
```function X = inv_norm(X_norm, a, b)% X_norm: 归一化后的数据% a,b: 原始数据的取值范围% X: 反归一化后的数据X = X_norm .* (b - a) + a;end```需要说明的是,这里的 X_norm、a 和 b 都可以是向量或矩阵,即可处理多维情况下的反归一化操作。
以上就是针对“matlab反归一化代码”所做的详细介绍,希望对大家有所帮助。
反归一化是进行数据分析和处理的常见操作,选择合适的编程语言和工具对数据进行反归一化非常重要。
在使用matlab进行反归一化时,应注意灵活运用向量和矩阵等数据结构,加快反归一化的效率。
五种归一化原理-概述说明以及解释
五种归一化原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:归一化是一种数据预处理技术,广泛应用在数据挖掘、机器学习等领域。
它是将不同取值范围的数据统一到同一尺度上的一种方法。
在现实世界中,数据往往存在着不同的度量单位、不同的数值范围,这样的数据对于分析和比较常常造成困扰。
因此,归一化通过将数据进行线性等比例缩放,将其映射到一个特定的范围,从而消除了数据之间的量纲和取值范围的差异。
归一化的目的是使得不同指标之间具有可比性与可度量性,便于分析和处理数据,更好地挖掘数据中所携带的信息。
归一化不仅可以改善数据的表现形式,还能提高模型的准确性和稳定性。
本文将介绍五种常用的归一化原理,分别是线性归一化、零-均值归一化、小数定标标准化、Sigmoid函数归一化和正则化方法。
这些原理在处理不同类型的数据时具有各自的优势和适用范围。
通过深入了解这些归一化原理,我们可以更好地选择和应用归一化方法,以提升数据处理和分析的效果。
接下来的章节将详细介绍这五种归一化原理的具体原理和实现方法,并探讨其各自的优缺点。
同时,我们也会总结归一化的应用前景和未来发展方向,展望归一化技术在数据处理和分析中的重要性和潜力。
文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:1.2 文章结构本文将围绕五种归一化原理进行阐述和分析。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将对归一化的概念进行概述,说明归一化在数据处理和分析中的重要性。
然后,我们将介绍文章的结构和目的,以便读者对整个文章有一个清晰的了解。
正文部分将详细介绍五种归一化原理。
首先,我们将探讨归一化原理1,解释其背后的概念和原理,并探讨其在实际应用中的优点和局限性。
接下来,我们将继续介绍归一化原理2、3、4和5,逐一进行分析和讨论。
每种归一化原理都将详细说明其适用的场景和应用示例,以帮助读者更好地理解和应用这些原理。
在结论部分,我们将总结归一化原理的主要观点和应用场景。
我们还将探讨归一化在未来的发展前景,以及其在各个领域的潜在应用价值。
反归一化公式范文
反归一化公式范文反归一化是将经过归一化处理的数据恢复为原始数据的过程。
在数据处理和分析中,归一化操作是常见的预处理步骤,它可以使得不同单位或者尺度的数据可以进行比较和计算,提高了机器学习等算法的效果。
然而,在一些情况下,我们可能需要将归一化后的数据重新还原为原始的数据,这就需要进行反归一化操作。
反归一化的公式可以根据归一化的公式进行逆运算得到。
以下是一些常见的反归一化公式:1. Min-Max归一化的反归一化公式:对于经过Min-Max归一化处理后的数据,其反归一化公式可以表示为:X = (X_norm * (max - min)) + min其中,X为原始数据,X_norm为归一化后的数据,max和min分别为原始数据的最大值和最小值。
2. Z-score归一化的反归一化公式:对于经过Z-score归一化处理后的数据,其反归一化公式可以表示为:X = (X_norm * std) + mean其中,X为原始数据,X_norm为归一化后的数据,std为原始数据的标准差,mean为原始数据的均值。
3. Log归一化的反归一化公式:对于经过Log归一化处理后的数据,其反归一化公式可以表示为:X = exp(X_norm * (log(max) - log(min)) + log(min))其中,X为原始数据,X_norm为归一化后的数据,max和min分别为原始数据的最大值和最小值。
需要注意的是,反归一化操作可能会引入一定的误差,尤其是在数据经过多次归一化和反归一化操作后。
因此,在进行反归一化操作时,应尽量保持一定的精度,避免产生过大的误差。
除了以上几种常见的归一化方法外,还有其他一些归一化方法,比如指数转换和均值方差归一化等。
对于这些方法,其反归一化的公式可以根据归一化的计算方式进行逆运算得到。
总结起来,反归一化是将经过归一化处理后的数据恢复为原始数据的过程。
反归一化的公式可以根据归一化的公式进行逆运算得到,常见的公式包括Min-Max归一化、Z-score归一化和Log归一化等。
python反归一化代码
python反归一化代码Python反归一化是指将数据从归一化后的状态还原回原始状态,以便进行后续的处理和分析。
反归一化的方法与归一化的方法相似,但是需要考虑到数据的最大值、最小值和归一化的方法等因素。
以下是一些常用的Python反归一化代码:1. 反归一化函数```pythondef de_normalize(data, min_val, max_val):'''反归一化函数,将归一化的数据还原为原始数据:param data: 归一化后的数据:param min_val: 数据最小值:param max_val: 数据最大值:return: 原始数据'''range_val = max_val - min_valreturn data * range_val + min_val```2. 标准化反归一化函数```pythondef de_standardize(data, mean_val, std_val):'''标准化反归一化函数,将标准化的数据还原为原始数据:param data: 标准化后的数据:param mean_val: 数据均值:param std_val: 数据标准差:return: 原始数据'''return data * std_val + mean_val```3. Min-Max标准化反归一化函数```pythondef de_minmax_normalize(data, min_val, max_val):'''Min-Max标准化反归一化函数,将Min-Max标准化的数据还原为原始数据:param data: Min-Max标准化后的数据:param min_val: 数据最小值:param max_val: 数据最大值:return: 原始数据'''range_val = max_val - min_valreturn data * range_val + min_val```使用这些反归一化函数可以轻松地将归一化过的数据还原为原始数据,以便进行后续的处理和分析。
归一化与反归一化
为什么要归一化?答:为了减少数据中存在的奇异样本数据存在所引起的网络训练时间增加,并可能引起网络无法收敛。
其次保证程序运行时收敛加快。
============外一篇有关mapminmax的用法详解by faruto==================================几个要说明的函数接口:[Y,PS] = mapminmax(X)[Y,PS] = mapminmax(X,FP)Y = mapminmax('apply',X,PS)X = mapminmax('reverse',Y,PS)用实例来讲解,测试数据x1 = [1 2 4], x2 = [5 2 3];>> [y,ps] = mapminmax(x1)y =-1.0000 -0.3333 1.0000ps =name: 'mapminmax'xrows: 1xmax: 4xmin: 1xrange: 3yrows: 1ymax: 1ymin: -1yrange: 2其中y是对进行某种规范化后得到的数据,这种规范化的映射记录在结构体ps中.让我们来看一下这个规范化的映射到底是怎样的? AlgorithmIt is assumed that X has only finite real values, and that the elements of each row are not all equal.∙y = (ymax-ymin)*(x-xmin)/(xmax-xmin) + ymin;∙[关于此算法的一个问题.算法的假设是每一行的元素都不想相同,那如果都相同怎么办?实现的办法是,如果有一行的元素都相同比如xt = [1 1 1],此时xmax = xmin = 1,把此时的变换变为y =ymin,matlab内部就是这么解决的.否则该除以0了,没有意义!]也就是说对x1 = [1 2 4]采用这个映射f: 2*(x-xmin)/(xmax-xmin)+(-1),就可以得到y = [ -1.0000 -0.3333 1.0000]我们来看一下是不是: 对于x1而言xmin = 1,xmax = 4;则y(1) = 2*(1 - 1)/(4-1)+(-1) = -1;y(2) = 2*(2 - 1)/(4-1)+(-1) = -1/3 = -0.3333;y(3) = 2*(4-1)/(4-1)+(-1) = 1;看来的确就是这个映射来实现的.对于上面algorithm中的映射函数其中ymin,和ymax是参数,可以自己设定,默认为-1,1;比如:>>[y,ps] = mapminmax(x1)>> ps.ymin = 0;>> [y,ps] = mapminmax(x1,ps)y =0 0.3333 1.0000ps =name: 'mapminmax'xrows: 1xmax: 4xmin: 1xrange: 3yrows: 1ymax: 1ymin: 0yrange: 1则此时的映射函数为: f: 1*(x-xmin)/(xmax-xmin)+(0),是否是这样的这回你可自己验证.O(∩_∩)O如果我对x1 = [1 2 4]采用了某种规范化的方式, 现在我要对x2 = [5 2 3]采用同样的规范化方式[同样的映射],如下可办到:>> [y1,ps] = mapminmax(x1);>> y2 = mapminmax('apply',x2,ps)y2 =1.6667 -0.3333 0.3333即对x1采用的规范化映射为: f: 2*(x-1)/(4-1)+(-1),(记录在ps中),对x2也要采取这个映射.x2 = [5,2,3],用这个映射我们来算一下.y2(1) = 2(5-1)/(4-1)+(-1) = 5/3 = 1+2/3 = 1.66667y2(2) = 2(2-1)/(4-1)+(-1) = -1/3 = -0.3333y2(3) = 2(3-1)/(4-1)+(-1) = 1/3 = 0.3333X = mapminmax('reverse',Y,PS)的作用就是进行反归一化,讲归一化的数据反归一化再得到原来的数据:>> [y1,ps] = mapminmax(x1);>> xtt = mapminmax('reverse',y1,ps)xtt =1 2 4此时又得到了原来的x1(xtt = x1);=================================Matlab 数字归一化问题(by yingzhilian)/viewthread.php?tid=26409&extra=page%3D1&sid=Xs3tJM-------------------------------------------------------归一化化定义:我是这样认为的,归一化化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。
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为什么要归一化?答:为了减少数据中存在的奇异样本数据存在所引起的网络训练时间增加,并可能引起网络无法收敛。
其次保证程序运行时收敛加快。
============外一篇有关mapminmax的用法详解by faruto==================================几个要说明的函数接口:[Y,PS] = mapminmax(X)[Y,PS] = mapminmax(X,FP)Y = mapminmax('apply',X,PS)X = mapminmax('reverse',Y,PS)用实例来讲解,测试数据x1 = [1 2 4], x2 = [5 2 3];>> [y,ps] = mapminmax(x1)y =-1.0000 -0.3333 1.0000ps =name: 'mapminmax'xrows: 1xmax: 4xmin: 1xrange: 3yrows: 1ymax: 1ymin: -1yrange: 2其中y是对进行某种规范化后得到的数据,这种规范化的映射记录在结构体ps中.让我们来看一下这个规范化的映射到底是怎样的? AlgorithmIt is assumed that X has only finite real values, and that the elements of each row are not all equal.∙y = (ymax-ymin)*(x-xmin)/(xmax-xmin) + ymin;∙[关于此算法的一个问题.算法的假设是每一行的元素都不想相同,那如果都相同怎么办?实现的办法是,如果有一行的元素都相同比如xt = [1 1 1],此时xmax = xmin = 1,把此时的变换变为y =ymin,matlab内部就是这么解决的.否则该除以0了,没有意义!]也就是说对x1 = [1 2 4]采用这个映射f: 2*(x-xmin)/(xmax-xmin)+(-1),就可以得到y = [ -1.0000 -0.3333 1.0000]我们来看一下是不是: 对于x1而言xmin = 1,xmax = 4;则y(1) = 2*(1 - 1)/(4-1)+(-1) = -1;y(2) = 2*(2 - 1)/(4-1)+(-1) = -1/3 = -0.3333;y(3) = 2*(4-1)/(4-1)+(-1) = 1;看来的确就是这个映射来实现的.对于上面algorithm中的映射函数其中ymin,和ymax是参数,可以自己设定,默认为-1,1;比如:>>[y,ps] = mapminmax(x1)>> ps.ymin = 0;>> [y,ps] = mapminmax(x1,ps)y =0 0.3333 1.0000ps =name: 'mapminmax'xrows: 1xmax: 4xmin: 1xrange: 3yrows: 1ymax: 1ymin: 0yrange: 1则此时的映射函数为: f: 1*(x-xmin)/(xmax-xmin)+(0),是否是这样的这回你可自己验证.O(∩_∩)O如果我对x1 = [1 2 4]采用了某种规范化的方式, 现在我要对x2 = [5 2 3]采用同样的规范化方式[同样的映射],如下可办到:>> [y1,ps] = mapminmax(x1);>> y2 = mapminmax('apply',x2,ps)y2 =1.6667 -0.3333 0.3333即对x1采用的规范化映射为: f: 2*(x-1)/(4-1)+(-1),(记录在ps中),对x2也要采取这个映射.x2 = [5,2,3],用这个映射我们来算一下.y2(1) = 2(5-1)/(4-1)+(-1) = 5/3 = 1+2/3 = 1.66667y2(2) = 2(2-1)/(4-1)+(-1) = -1/3 = -0.3333y2(3) = 2(3-1)/(4-1)+(-1) = 1/3 = 0.3333X = mapminmax('reverse',Y,PS)的作用就是进行反归一化,讲归一化的数据反归一化再得到原来的数据:>> [y1,ps] = mapminmax(x1);>> xtt = mapminmax('reverse',y1,ps)xtt =1 2 4此时又得到了原来的x1(xtt = x1);=================================Matlab 数字归一化问题(by yingzhilian)/viewthread.php?tid=26409&extra=page%3D1&sid=Xs3tJM-------------------------------------------------------归一化化定义:我是这样认为的,归一化化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。
首先归一化是为了后面数据处理的方便,其次是保正程序运行时收敛加快。
在matlab里面,用于归一化的方法共有三种:(1)premnmx、postmnmx、tramnmx(2)prestd、poststd、trastd(3)是用matlab语言自己编程。
premnmx指的是归一到[-1 1],prestd归一到单位方差和零均值。
(3)关于自己编程一般是归一到[0.1 0.9] 。
具体用法见下面实例。
为什么要用归一化呢?首先先说一个概念,叫做奇异样本数据,所谓奇异样本数据数据指的是相对于其他输入样本特别大或特别小的样本矢量。
下面举例:m=[0.11 0.15 0.32 0.45 30;0.13 0.24 0.27 0.25 45];其中的第五列数据相对于其他4列数据就可以成为奇异样本数据(下面所说的网络均值bp)。
奇异样本数据存在所引起的网络训练时间增加,并可能引起网络无法收敛,所以对于训练样本存在奇异样本数据的数据集在训练之前,最好先进形归一化,若不存在奇异样本数据,则不需要事先归一化。
具体举例:close allclearecho onclc%BP建模%原始数据归一化m_data=[1047.92 1047.83 0.39 0.39 1.0 3500 5075;1047.83 1047.68 0.39 0.40 1.0 3452 4912;1047.68 1047.52 0.40 0.41 1.0 3404 4749;1047.52 1047.27 0.41 0.42 1.0 3356 4586;1047.27 1047.41 0.42 0.43 1.0 3308 4423;1046.73 1046.74 1.70 1.80 0.75 2733 2465;1046.74 1046.82 1.80 1.78 0.75 2419 2185;1046.82 1046.73 1.78 1.75 0.75 2105 1905;1046.73 1046.48 1.75 1.85 0.70 1791 1625;1046.48 1046.03 1.85 1.82 0.70 1477 1345;1046.03 1045.33 1.82 1.68 0.70 1163 1065;1045.33 1044.95 1.68 1.71 0.70 849 785;1044.95 1045.21 1.71 1.72 0.70 533 508;1045.21 1045.64 1.72 1.70 0.70 567 526;1045.64 1045.44 1.70 1.69 0.70 601 544;1045.44 1045.78 1.69 1.69 0.70 635 562;1045.78 1046.20 1.69 1.52 0.75 667 580];%定义网络输入p和期望输出tpauseclcp1=m_data(:,1:5);t1=m_data(:,6:7);p=p1';t=t1';[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t)%设置网络隐单元的神经元数(5~30验证后5个最好)n=5;%建立相应的BP网络pauseclcnet=newff(minmax(pn),[n,2],{'tansig','purelin'},'traingdm'); inputWeights=net.IW{1,1};inputbias=net.b{1};layerWeights=net.IW{1,1};layerbias=net.b{2};pauseclc% 训练网络net.trainParam.show=50;net.trainParam.lr=0.05;net.trainParam.mc=0.9;net.trainParam.epochs=200000;net.trainParam.goal=1e-3;pauseclc%调用TRAINGDM算法训练BP网络net=train(net,pn,tn);%对BP网络进行仿真A=sim(net,pn);E=A-tn;M=sse(E)N=mse(E)pauseclcp2=[1046.20 1046.05 1.52 1.538 0.75;1046.05 1046.85 1.538 1.510 0.75;1046.85 1046.60 1.510 1.408 0.75;1046.60 1046.77 1.408 1.403 0.75;1046.77 1047.18 1.403 1.319 0.75];p2=p2';p2n=tramnmx(p2,minp,maxp);a2n=sim(net,p2n);a2=postmnmx(a2n,mint,maxt)echo offpauseclc程序说明:所用样本数据(见m_data)包括输入和输出数据,都先进行归一化,还有一个问题就是你要进行预测的样本数据(见本例p2)在进行仿真前,必须要用tramnmx函数进行事先归一化处理,然后才能用于预测,最后的仿真结果要用postmnmx进行反归一,这时的输出数据才是您所需要的预测结果。
个人认为:tansig、purelin、logsig是网络结构的传递函数,本身和归一化没什么直接关系,归一化只是一种数据预处理方法。