特徵預處理之歸一化&標準化
阿新 • • 發佈:2021-01-24
## 寫在前面
這篇部落格的主要內容
- 應用MinMaxScaler實現對特徵資料進行歸一化
- 應用StandardScaler實現對特徵資料進行標準化
## 特徵預處理
### 定義
通過**一些轉換函式**將特徵資料**轉換成更加適合演算法模型**的特徵資料過程
### 特徵預處理API
```python
sklearn.preprocessing
```
### 為什麼要進行歸一化/標準化?
特徵的**單位或者大小相差較大,或者某特徵的方差相比其他的特徵要大出幾個數量級**,**容易影響(支配)目標結果**,使得一些演算法無法學習到其它的特徵
### 歸一化
#### 定義
通過對原始資料進行變換把資料對映到(預設為[0,1])之間
![歸一化公式](https://gitee.com/xp-thebest/blog_img/raw/master/img/%E5%BD%92%E4%B8%80%E5%8C%96%E5%85%AC%E5%BC%8F.png)
> 作用於每一列,max為一列的最大值,min為一列的最小值,那麼X’’為最終結果,mx,mi分別為指定區間值預設mx為1,mi為0
#### API
- sklearn.preprocessing.MinMaxScaler (feature_range=(0,1)… )
- MinMaxScalar.fit_transform(X)
- X:numpy array格式的資料[n_samples,n_features]
- 返回值:轉換後的形狀相同的array
#### 資料
```python
milage,Liters,Consumtime,target
40920,8.326976,0.953952,3
14488,7.153469,1.673904,2
26052,1.441871,0.805124,1
75136,13.147394,0.428964,1
38344,1.669788,0.134296,1
```
#### 程式碼
```python
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
import pandas as pd
def minmax_demo():
data = pd.read_csv("dating.txt")
print(data)
# 1、例項化一個轉換器類
transfer = MinMaxScaler(feature_range=(2, 3))
# 2、呼叫fit_transform
data = transfer.fit_transform(data[['milage','Liters','Consumtime']])
print("最小值最大值歸一化處理的結果:\n", data)
return None
```
#### 結果
![歸一化執行結果](https://gitee.com/xp-thebest/blog_img/raw/master/img/image-20210123224728916.png)
### 標準化
#### 定義
通過對原始資料進行變換把資料變換到均值為0,標準差為1範圍內
![標準化公式](https://gitee.com/xp-thebest/blog_img/raw/master/img/%E6%A0%87%E5%87%86%E5%8C%96%E5%85%AC%E5%BC%8F.png)
> 作用於每一列,mean為平均值,σ為標準差
#### API
- sklearn.preprocessing.StandardScaler( )
- 處理之後每列來說所有資料都聚集在均值0附近標準差差為1
- StandardScaler.fit_transform(X)
- X:numpy array格式的資料[n_samples,n_features]
- 返回值:轉換後的形狀相同的array
#### 資料
同上歸一化介紹中使用的資料
#### 程式碼
```python
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
import pandas as pd
def stand_demo():
data = pd.read_csv("dating.txt")
print(data)
transfer = StandardScaler()
data = transfer.fit_transform(data[['milage','Liters','Consumtime']])
print("標準化的結果:\n",data)
print("每一列特徵的平均值:\n",transfer.mean_)
print("每一列特徵的方差:\n",transfer.var_)
return None
```
#### 執行結果
![標準化執行結果](https://gitee.com/xp-thebest/blog_img/raw/master/img/image-20210123224804238.p