[机器学习]-[数据预处理]-中心化 缩放 KNN（二）
上次我们使用精度评估得到的成绩是 61%，成绩并不理想，再使 recall 和 f1 看下成绩如何？
首先我们先了解一下 召回率和 f1。
|
真实结果 |
预测结果 |
预测结果 |
|---|---|---|
|
正例 |
反例 |
|
|
正例 |
TP 真正例 |
FN 假反例 |
|
反例 |
FP 假正例 |
TN 真反例 |
召回率：TP/(TP+FN)
f1:2TP/(2TP+FN+FP)
我们使用scikit-learn的分类报告来查看各种其他指标：
现在我们来介绍一下缩放和中心化，他们是预处理数值数据最基本的方法，接下来，看看它们是否对模型有影响，以及怎样的影响。
预处理的机制：缩放和中心化
在运行模型（如回归（预测连续变量）或分类（预测离散变量））之前，我们还是需要对数据进行一些预处理。对于数值变量，规范化或标准化数据是很常见的。这些术语是什么意思？
规范化手段就是缩放数据集，使其数据取值的范围压缩到0,1。我们的做法就是转换每个数据点：规范化结果=（数据点-数据最小值）/（数据最大值-数据最小值）。
标准化则略有不同， 它的最终结果就是将数据集中在0左右，并按照标准偏差进行缩放：标准化结果=（数据点-均值）/标准差。
有一点需要强调，这些转换只是改变了数据的范围而不是分布。当然，你也可以根据自己的需要使用其他的转换方式（如对数转换换或正太转换）来达到数据的高斯分布形式（如钟形曲线）。
现在我们思考几个重要的问题：
- 为什么我们要调整数据？
- 什么时机处理更合适？
- 分类问题和回归问题哪个更重要？
下面我们就具体看下缩放对 KNN 的影响。
预处理：缩放的预处理
下面是我们的处理步骤
- 缩放数据
- 使用 KNN
- 查看模型结果
使用scikit-learn的缩放函数，它会将传给它的数组中所有的特征（列）标准化。
通过上面的处理之后提高了0.1，这就说明预处理的很成功，同时也说明预处理很重要！！！如上所述，在缩放之前，存在许多具有不同数量级范围的预测变量，这意味着它们中的某一个或几个可能在，如 KNN 算法处理中占主导地位。缩放数据的一般是基于以下两个原因：
- 预测变量可能有明显不同的范围，并且在某些情况下（例如使用 KNN），需要削弱某些特征对算法的主导;
- 功能与单位无关，即不依赖于所涉及的规模：例如，我使用米来表示测量的特征，你使用厘米来表示相同的特征。如果我们都缩放各自的数据，那么，这个特征对我们每个人都是一样的。
到目前位置，我们已经了解了缩放和中心化在整个机器学习中的基本位置，我们这样做主要的目的就是提高机器学习的学习能力。我希望后续，我能和大家分享一些其他类型的预处理。在进入这个之前，在下一篇文章中，我将探讨缩放在回归分类方法中的作用。
最后，有兴趣的同学可以自行设置 KNN 的 n_neighbors 变量，然后观察一下 n_neighbors 对机器学习的影响。
代码：
import pandas as pd %matplotlib inline import matplotlib.pyplot as plt #from sklearn.cross_validation import train_test_split from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import classification_report from sklearn import neighbors, linear_model plt.style.use(\'ggplot\') df = pd.read_csv(\'http://archive.ics.uci.edu/ml/machine-learning-databases/wine-quality/winequality-red.csv \' , sep = \';\') # 删除目标结果 X = df.drop(\'quality\' , 1).values y1 = df[\'quality\'].values pd.DataFrame.hist(df, figsize = [15,15]); df.describe() # 使用 5 作为边界进行分类 y = y1 <= 5 # 原始目标结果和二分类之后的目标结果 plt.figure(figsize=(20,5)); plt.subplot(1, 2, 1 ); plt.hist(y1); plt.xlabel(\'original target value\') plt.ylabel(\'count\') plt.subplot(1, 2, 2); plt.hist(y) plt.xlabel(\'two-category target value\') plt.show() # 切分测试数据与训练数据 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) knn = neighbors.KNeighborsClassifier(n_neighbors = 5) knn_model_1 = knn.fit(X_train, y_train) print(\'k-NN accuracy: {}\'.format(knn_model_1.score(X_test, y_test))) # 其他评估评分 y_true, y_pred = y_test, knn_model_1.predict(X_test) print(classification_report(y_true, y_pred)) # 预处理数据 Xs = scale(X) # 切分测试数据与训练数据 Xs_train, Xs_test, y_train, y_test = train_test_split(Xs, y, test_size=0.2, random_state=42) # 可以通过设置 n_neighbors 来进行训练 knn = neighbors.KNeighborsClassifier(n_neighbors = 5) knn_model_2 = knn.fit(Xs_train, y_train) print(\'k-NN test: %f\' % knn_model_2.score(Xs_test, y_test)) print(\'k-NN training: %f\' % knn_model_2.score(Xs_train, y_train)) y_true, y_pred = y_test, knn_model_2.predict(Xs_test) print(classification_report(y_true, y_pred))
云+社区：[机器学习]-[数据预处理]-中心化 缩放 KNN（二）