溫馨提示×
您好，登錄后才能下訂單哦！
點擊 登錄注冊 即表示同意《億速云用戶服務條款》
您好，登錄后才能下訂單哦！
數據歸一化：
數據的標準化是將數據按比例縮放，使之落入一個小的特定區間，去除數據的單位限制，將其轉化為無量綱的純數值，便于不同單位或量級的指標能夠進行比較和加權。
為什么要做歸一化：
1）加快梯度下降求最優解的速度
如果兩個特征的區間相差非常大，其所形成的等高線非常尖，很有可能走“之字型”路線（垂直等高線走），從而導致需要迭代很多次才能收斂。
2）有可能提高精度
一些分類器需要計算樣本之間的距離，如果一個特征值域范圍非常大，那么距離計算就主要取決于這個特征，從而與實際情況相悖（比如這時實際情況是值域范圍小的特征更重要）。
歸一化類型
1）線性歸一化
這種歸一化比較適用在數值比較集中的情況，缺陷就是如果max和min不穩定，很容易使得歸一化結果不穩定，使得后續的效果不穩定，實際使用中可以用經驗常量來代替max和min。
2）標準差標準化
經過處理的數據符合標準正態分布，即均值為0，標準差為1。
3）非線性歸一化
經常用在數據分化較大的場景，有些數值大，有些很小。通過一些數學函數，將原始值進行映射。該方法包括log、指數、反正切等。需要根據數據分布的情況，決定非線性函數的曲線。
log函數：x = lg(x)/lg(max)
反正切函數：x = atan(x)*2/pi
Python實現
線性歸一化
定義數組：x = numpy.array(x)
獲取二維數組列方向的最大值：x.max(axis = 0)
獲取二維數組列方向的最小值：x.min(axis = 0)
對二維數組進行線性歸一化：
def max_min_normalization(data_value, data_col_max_values, data_col_min_values): """ Data normalization using max value and min value Args: data_value: The data to be normalized data_col_max_values: The maximum value of data's columns data_col_min_values: The minimum value of data's columns """ data_shape = data_value.shape data_rows = data_shape[0] data_cols = data_shape[1] for i in xrange(0, data_rows, 1): for j in xrange(0, data_cols, 1): data_value[i][j] = \ (data_value[i][j] - data_col_min_values[j]) / \ (data_col_max_values[j] - data_col_min_values[j])
標準差歸一化
定義數組：x = numpy.array(x)
獲取二維數組列方向的均值：x.mean(axis = 0)
獲取二維數組列方向的標準差：x.std(axis = 0)
對二維數組進行標準差歸一化：
def standard_deviation_normalization(data_value, data_col_means,
data_col_standard_deviation):
""" Data normalization using standard deviation
Args:
data_value: The data to be normalized
data_col_means: The means of data's columns
data_col_standard_deviation: The variance of data's columns
"""
data_shape = data_value.shape
data_rows = data_shape[0]
data_cols = data_shape[1]
for i in xrange(0, data_rows, 1):
for j in xrange(0, data_cols, 1):
data_value[i][j] = \
(data_value[i][j] - data_col_means[j]) / \
data_col_standard_deviation[j]
非線性歸一化（以lg為例）
定義數組：x = numpy.array(x)
獲取二維數組列方向的最大值：x.max(axis=0)
獲取二維數組每個元素的lg值：numpy.log10(x)
獲取二維數組列方向的最大值的lg值：numpy.log10(x.max(axis=0))
對二維數組使用lg進行非線性歸一化：
def nonlinearity_normalization_lg(data_value_after_lg,
data_col_max_values_after_lg):
""" Data normalization using lg
Args:
data_value_after_lg: The data to be normalized
data_col_max_values_after_lg: The maximum value of data's columns
"""
data_shape = data_value_after_lg.shape
data_rows = data_shape[0]
data_cols = data_shape[1]
for i in xrange(0, data_rows, 1):
for j in xrange(0, data_cols, 1):
data_value_after_lg[i][j] = \
data_value_after_lg[i][j] / data_col_max_values_after_lg[j]
以上這篇基于數據歸一化以及Python實現方式就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。
免責聲明：本站發布的內容（圖片、視頻和文字）以原創、轉載和分享為主，文章觀點不代表本網站立場，如果涉及侵權請聯系站長郵箱：is@yisu.com進行舉報，并提供相關證據，一經查實，將立刻刪除涉嫌侵權內容。
