sklearn的preprocessing模块--数据预处理

 1. 标准化 (Standardization)
       变换后各维特征有0均值,单位方差。也叫z-score规范化(零均值规范化)。计算方式是将特征值减去均值,除以标准差。
 
  1. sklearn.preprocessing.scale(X)

       一般会把train和test集放在一起做标准化,或者在train集上做标准化后,用同样的标准化器去标准化test集,如下:
  1.  scaler = sklearn.preprocessing.StandardScaler().fit(train)
  2.  scaler.transform(train) 
  3.  scaler.transform(test)

实际应用中,需要做特征标准化的常见情景:SVM

2. 最小-最大规范化
        最小-最大规范化对原始数据进行线性变换,变换到[0,1]区间(也可以是其他固定最小最大值的区间)
 
  1. min_max_scaler = sklearn.preprocessing.MinMaxScaler()
  2. min_max_scaler.fit_transform(X_train)


3.规范化 (Normalization)
        规范化是将不同变化范围的值映射到相同的固定范围,常见的是[0,1],此时也称为归一化。例如:
  1.  X = [[ 1, -1, 2],[ 2, 0, 0], [ 0, 1, -1]]
  2.  sklearn.preprocessing.normalize(X, norm='l2') 

得到:
  1. >>>array([[ 0.40, -0.40, 0.81], [ 1, 0, 0], [ 0, 0.70, -0.70]])

    可以发现对于每一个样本都有,0.4^2+0.4^2+0.81^2=1,这就是L2 norm,变换后每个样本的各维特征的平方和为1
类似地,L1 norm则是变换后每个样本的各维特征的绝对值和为1。
还有max norm,则是将每个样本的各维特征除以该样本各维特征的最大值。
在度量样本之间相似性时,如果使用的是二次型kernel,需要做Normalization。

4. 特征二值化 (Binarization)
给定阈值,将特征转换为0/1。
例如:
 
  1. binarizer = sklearn.preprocessing.Binarizer(threshold=1.1)
  2. binarizer.transform(X)


5. 标签二值化 (Label binarization)
  1.  lb = sklearn.preprocessing.LabelBinarizer()

6. 类别特征编码
       有时候特征是类别型的,而一些算法的输入必须是数值型,此时需要对其编码。
 
  1. enc = preprocessing.OneHotEncoder()
  2. enc.fit([[0, 0, 3], [1, 1, 0], [0, 2, 1], [1, 0, 2]])
  3. enc.transform([[0, 1, 3]]).toarray() 

得到:
  1. array([[ 1., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 1.]])

      上面这个例子,第一维特征有两种值0和1,用两位去编码。第二维用三位,第三维用四位。???

7.标签编码 (Label encoding)
  1.  le = sklearn.preprocessing.LabelEncoder()
  2.  le.fit([1, 2, 2, 6])
  3.  le.transform([1, 1, 2, 6])

得到:
  1. array([0, 0, 1, 2])

非数值型转化为数值型:
  1.  le.fit(["paris", "paris", "tokyo", "amsterdam"])
  2.  le.transform(["tokyo", "tokyo", "paris"])

得到:
  1. array([2, 2, 1])


8.特征中含异常值时
  1.  sklearn.preprocessing.robust_scale

9.生成多项式特征
这个其实涉及到特征工程了,多项式特征/交叉特征。
 
  1. poly = sklearn.preprocessing.PolynomialFeatures(2)
  2. poly.fit_transform(X)

原始特征:
  1. (X­1, X2)

转化后:
  1. (1, X1, X2, X12,X1X2, X22)






posted @ 2016-08-03 16:41  iAthena  阅读(589)  评论(0编辑  收藏  举报