机器学习入坑指南(六):K 近邻算法

一、算法简介

K 近邻 (KNN,K Nearest Neighbours) 是一种分类算法。

算法的思想为:要判断一个东西属于哪一类,看看跟它特征最近似的 K 个东西都属于什么,如果这 K 个东西属于 A 类的最多,那我们就认为未知的那个东西也是 A 类的。

举个栗子,小明拿到一个水果,皮是黄色的,可以剥开,甜甜的软软的,这时候麻麻买回来了一串香蕉一袋橘子,小明发现香蕉跟你拿的这个东西好像哦,于是他认定自己拿的这个水果也是香蕉。这是不是有点像小朋友认识东西的过程呢?

与之前学习的算法不同的是,KNN 属于“非参数方法”。也就是说,我们没有假设样本符合什么样的分布情况,没有把分类问题转换为求解参数的过程。

image

如图,假设输入特征是二元的,我们把样本数据的特征 (x_1,x_2) 作为二维平面的点坐标,并用不同形状表示样本的类。那么想要判断点属于哪一类,只要把它也放在平面中,观察离它最近的 K(图中 K = 5)个点,发现三角形最多,于是需要预测的点就可以被认为属于三角形所代表的类。

我们通常使用“欧氏距离”来表示两数据点的相近程度。当输入特征为多元时,假设平面中有两点 x = (x_1,x_2,...x_n)y = (y_1,y_2,...y_n),其距离为

distance = \sqrt{\sum_i^n(x_i - y_i)^2}

注意

使用欧氏距离存在一个问题,如果不同特征的值不在一个数量级上,那么数量级大的特征将会对距离产生决定性影响,所以,我们需要先进行「数据预处理」,对特征进行缩放。

二、Python 代码实现

示例数据地址:GitHub - Avik-Jain/100-Days-Of-ML-Code/datasets

1 数据预处理

# 导入库
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
# 导入数据
dataset = pd.read_csv('Social_Network_Ads.csv')
X = dataset.iloc[:, [2, 3]].values
y = dataset.iloc[:, 4].values
# 分割
from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size = 0.25, random_state = 0)
# 特征缩放
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
sc = StandardScaler()
X_train = sc.fit_transform(X_train)
X_test = sc.transform(X_test)

2 使用训练集拟合算法

from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
classifier = KNeighborsClassifier(n_neighbors = 5, metric = 'minkowski', p = 2)
classifier.fit(X_train, y_train)

3 预测与评价

# 使用测试集预测
y_pred = classifier.predict(X_test)
# 生成混淆矩阵
from sklearn.metrics import confusion_matrix
cm = confusion_matrix(y_test, y_pred)

欢迎关注 Evan 的博客

©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 217,277评论 6 503
  • 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 92,689评论 3 393
  • 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 163,624评论 0 353
  • 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 58,356评论 1 293
  • 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 67,402评论 6 392
  • 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 51,292评论 1 301
  • 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 40,135评论 3 418
  • 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 38,992评论 0 275
  • 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 45,429评论 1 314
  • 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 37,636评论 3 334
  • 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 39,785评论 1 348
  • 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 35,492评论 5 345
  • 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 41,092评论 3 328
  • 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 31,723评论 0 22
  • 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 32,858评论 1 269
  • 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 47,891评论 2 370
  • 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 44,713评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容