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第四章 分类
1.分类基本概念
分类是一种数据分析形势,它提取刻画重要数据类的模型,这种模型叫分类器。
之后模型会进而预测分类的(离散的、无序的)类标号。
总而言之,分类属于 预测任务
2.预测任务
所以我们自然而然地引入了 什么是预测任务?
一般一个预测任务分成两个阶段
3.模型分类
生成模型
- 希望从数据中心学习/还原出 原始的真实数据生成模型。
- 常见的方法:学习数据的联合概率分布(一般会假设一下联合概率分布)
eg:朴素贝叶斯方法、隐马尔可夫模型等
判别模型
- 从数据中心学习到不同类概念的区别 从而进行分类
就例如之前所说的例子——
给一个数据集 有杂乱的蓝莓枣 香蕉 通过这个模型的学习和判别之后 将其分类。
eg: KNN SVM ANN Decision Tree等
4.经典分类方法
4.1 决策树
p16
引入:高尔夫问题
小王是一家著名高尔夫俱乐部的经理。但是他被雇员数量问题搞得心情十分不好。某些天好像所有人都來玩高尔夫,以至于所有员工都忙的团团转还是应付不过来,而有些天不知道什么原因却一个人也不来,俱乐部为雇员数量浪费了不少资金。
小王的目的是通过下周天气预报寻找什么时候人们会打高尔夫,以适时调整雇员数量。因此首先他必须了解人们决定是否打球的原因。
在2周时间内我们得到以下记录:
天气状况有晴,云和雨;气温用华氏温度表示;相对湿度用百分比;还有有无风。当然还有顾客是不是在这些日子光顾俱乐部。最终他得到了14列5行的数据表格。
在这个问题中 决策树模型被建起来用于解决问题
决策树是一个有向无环图。
根据数据集 根据决策树一个一个环节的判断 最终找出来规律——得知啥时候有人打高尔夫 啥时候没人打
这就通过分类树给出了一个解决方案。 小王在晴天,潮湿的天气或者刮风的雨天解雇了大部分员工,因为这种天气不会有人打高尔夫。而其他的天气会有很多人打高尔夫,因此可以雇用一些临时员工来工作。
所以得到——
引入小结
决策树可以帮助我们把负责的数据转换成相对简单、直观的结构
决策树构建
首先需要明确:决策归纳树算法(一个贪心算法)的性质
- 自顶向下的分治方法构造决策树
- 使用分类属性递归地通过选择相应的测试属性来划分样本
- 测试属性是根据某种启发信息或者是统计信息来进行选择(如:信息增益)
决策树构造具体流程
- 树以代表训练样本的单个节点开始
- 如果样本都在同一个类 则该结点成为树叶,并用该类标记
- 否则,算法选择最有分类能力的属性作为决策树的当前结点
- 根据当前决策结点属性取值的不同,将训练样本数据集分为若干子集;每个取值形成一个分枝(有几个取值形成几个分枝)
- 针对4.中形成的子集,重复进行先前步骤,递归形成每个划分样本上的决策树。一旦一个属性出现在一个结点上,就不必在该结点的任何后代考虑它。
- 递归划分步骤仅当下列条件之一成立时停止:
【1】给定结点的所有样本属于同一类
【2】没有剩余属性可以用来进一步划分样本
【3】如果某一分枝没有满足该分支中已有分类的样本,则以样本的多数类创建一个树叶。
属性选择度量
信息增益
信息增益率
过拟合问题
4.2 KNN算法
p37
即为K近邻算法(K-Nearest Neighbour)
什么是KNN算法?
KNN基本思想
KNN算法过程
算法计算步骤
算法的优缺点
优点:
- 简单,易于理解,易于实现,无需估计参数 无需训练
- 准确度一般较高
- 特别适合于多标签问题(multi-label 对象具有多个类别标签) 在多标签问题中 KNN比SVM表现要好
缺点:
KNN的常见问题
(1)K值设定
(2)类别的判定方式
(3)距离度量方式的选择
- 变量越多(高维诅咒问题),欧式距离的区分能力越差
(4)性能问题
- KNN是一种懒惰算法,构造模型很简单但是在对测试样本分类的系统开销打
- 策略:采样训练样本量减少训练集的大小;或通过聚类,将聚类所产生的中心点作为新的训练样本。
4.3 朴素贝叶斯
p47
非常重要的分类方法 “拉开差距”
什么是贝叶斯分类算法?
是统计学的一种分类方法,是一种利用概率统计知识进行分类的算法。
这三个分类算法的具体内容都直接去ppt里复习吧~
标签:KNN,模型,分类,贝叶斯,算法,数据挖掘,决策树 来源: https://blog.csdn.net/qq_45704942/article/details/114997029
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