为什么要特征标准化

各位小伙伴们大家好,今天让我们来聊一聊机器学习中的所需要的数据这个话题,首先,我们先开始想一个问题,为了让机器学习更加的方便消化,我们需不需要对一些数据动一些手脚呢?所以,围绕这个问题,我们今天就来讲一讲特征数值的标准化。

也可以说是正常化,规律化正轨化等等。话不多说,让我们马上开始:

再说标准化之前,先让我们想一想现实生活当中我们的数据是怎样的,他们很可能来自不同的地方,是被不同的人采集,有着不同的规格,用一个最经典的房价预测的案例来说,当我们用机器学习来根据房屋的各个层面来预测房价,这其中可能包括离市中心的距离,房屋的楼层,房屋的面积,所在城市,几室几厅等等,但是因为这些数据的取值范围往往差距悬殊,比如楼层可能在二三十层以内,面积可能上百,离市中心的距离可以以千来计。然后回到机器学习中,假如我们以一个简单的线性回归来预测房屋的价格,那么方程可能会这样:

价格=a*距离市中心+b*楼层+c*面积

其中这个a,b,c这三个数值我们可以看做为机器学习需要努力努力再努力进行优化的参数,让我们来说的更具体一点,用上述的a,b,c算出的价格是预测价格,机器学习需要预测真实值和预测值之间的差别,然后对这个误差进行一些数学上的处理,使这个误差值无限的接近于一个最小值0,变成一个进一步的阶梯,然后反向的传递回在这个参数a.b,c当中,来提升下一次预测的准确度

这时候就可以用这个公式:

误差=预测-实际价格

这个时候你可能会想,这个概念和我们这个题目的标准化有什么关系呢?

这个时候请我们想象下,现在我们假设把a,b,c分成三个人,他们现在是一个团队,来共同的解决一个问题,在工作中a总是不知道工作发生了什么,只会用蛮力气,

b的能力适中,c的能力最强,这时候团队的boss看了看他们的工作,说不行啊,还有很多提高的部分啊,然后不屑的表示,你们这个结果和我期待的有很大的差距,你们快去缩小下差距。这个时候,老板给的要求是缩小差距,但是a,b,c却不知道自己应该怎么样缩小差距,以及彼此之间的差距在哪?因此这三者只好评分这个任务,不过c很快就完成了,b,第二完成,a做的超级慢,所以这样等完成后花的总时间很长,bc都需要等着a把剩下的工作做完才可以看结果,这样下来,其实效率并不高。

好,这个时候我们把这个问题放到机器学习中,首先,我们先把b去除掉,再把房价的问题在进行简化一下:

价格=a*距离市中心+c*面积

只留下这a,c两个特征属性,因为面积的跨度在0到200之间0,离市中心的跨度普遍在100之内,所以在这个公式中,c只要稍微变化一点,c*面积的变化也会很大,因为面积的值本来就很大,但是如果a也变化一点点,a*市中心的距离不会和c一样有那么大的影响力,这样的差别就会影响最终的工作效率。所以这时候我们要提高效率,那么这个时候效率的标准化就可以帮上忙。

我们在机器学习之前先将收集到的数据预先处理一下,我们把取值面积大的数值可以进行适当的浓缩一下取值跨度小的适当的可以进行放大一下,使得他们的跨度可以尽量的统一,通常用于特征标准化的途径有两种,一种叫做minmax normalization他们会按比例将所有的数据放缩到0-1这个区间,有的也可能是-1-1的区间,还有一种叫做std normalization,他会把所有的数据放缩成平均值为0,方差为1的数据(mean=0,std=1),通过使用这些标准化的手段,我们不仅可以加快机器学习的统计速度,还可以避免机器学习可以学到特别的扭曲。

好了,这就是这篇文章所表述的对于机器学习特征标准化的一个小介绍和通常使用的一个方法,如果你对机器学习感兴趣欢迎继续关注我的简书频道和知乎专栏,我也很希望可以和大家进行交流。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 211,042评论 6 490
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 89,996评论 2 384
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,674评论 0 345
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,340评论 1 283
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,404评论 5 384
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,749评论 1 289
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,902评论 3 405
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,662评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,110评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,451评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,577评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,258评论 4 328
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,848评论 3 312
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,726评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,952评论 1 264
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,271评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,452评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容