python实现几种归一化方法(Normalization Method)

yipeiwu_com7年前Python基础

数据归一化问题是数据挖掘中特征向量表达时的重要问题,当不同的特征成列在一起的时候,由于特征本身表达方式的原因而导致在绝对数值上的小数据被大数据“吃掉”的情况,这个时候我们需要做的就是对抽取出来的features vector进行归一化处理,以保证每个特征被分类器平等对待。下面我描述几种常见的Normalization Method,并提供相应的python实现(其实很简单):

1、(0,1)标准化:

这是最简单也是最容易想到的方法,通过遍历feature vector里的每一个数据,将Max和Min的记录下来,并通过Max-Min作为基数(即Min=0,Max=1)进行数据的归一化处理:


LaTex:{x}_{normalization}=\frac{x-Min}{Max-Min}

Python实现:

def MaxMinNormalization(x,Max,Min):
	x = (x - Min) / (Max - Min);
	return x;

找大小的方法直接用np.max()和np.min()就行了,尽量不要用python内建的max()和min(),除非你喜欢用List管理数字。

2、Z-score标准化:

这种方法给予原始数据的均值(mean)和标准差(standard deviation)进行数据的标准化。经过处理的数据符合标准正态分布,即均值为0,标准差为1,这里的关键在于复合标准正态分布,个人认为在一定程度上改变了特征的分布,关于使用经验上欢迎讨论,我对这种标准化不是非常地熟悉,转化函数为:


LaTex:{x}_{normalization}=\frac{x-\mu }{\sigma }

Python实现:

def Z_ScoreNormalization(x,mu,sigma):
	x = (x - mu) / sigma;
	return x;

这里一样,mu(即均值)用np.average(),sigma(即标准差)用np.std()即可。

3、Sigmoid函数

Sigmoid函数是一个具有S形曲线的函数,是良好的阈值函数,在(0, 0.5)处中心对称,在(0, 0.5)附近有比较大的斜率,而当数据趋向于正无穷和负无穷的时候,映射出来的值就会无限趋向于1和0,是个人非常喜欢的“归一化方法”,之所以打引号是因为我觉得Sigmoid函数在阈值分割上也有很不错的表现,根据公式的改变,就可以改变分割阈值,这里作为归一化方法,我们只考虑(0, 0.5)作为分割阈值的点的情况:


LaTex:{x}_{normalization}=\frac{1}{1+{e}^{-x}}

Python实现:

def sigmoid(X,useStatus):
	if useStatus:
		return 1.0 / (1 + np.exp(-float(X)));
	else:
		return float(X);

这里useStatus管理是否使用sigmoid的状态,方便调试使用。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

用python处理图片实现图像中的像素访问

用python处理图片实现图像中的像素访问

前面的一些例子中,我们都是利用Image.open()来打开一幅图像,然后直接对这个PIL对象进行操作。如果只是简单的操作还可以,但是如果操作稍微复杂一些,就比较吃力了。因此,通常我们加...

pycharm使用matplotlib.pyplot不显示图形的解决方法

如下案例,可以正常保存图像,但是plt.show()不能正常显示图像,这里是使用pandas模块读取csv文件: # coding=utf-8 import pandas as pd...

python查看微信好友是否删除自己

本文实例为大家分享了python微信好友删除的具体代码,供大家参考,具体内容如下 #weixin.py #coding:utf-8 # !/usr/bin/env python #...

python设置随机种子实例讲解

对于原生的random模块 import random random.seed(1) 如果不设置,则python根据系统时间自己定一个。 也可以自己根据时间定一个随机种子,如:...

Python自定义一个异常类的方法

Python自定义一个异常类的方法

如何实现自定义一个异常 python内置了许多异常类,为编写代码划定红线,才使调试代码时能及时发现错误。那么我们编写一个模块也可以为使用此模块者划定红线,来约束使用者可用哪些数据,这就需...