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k近鄰演算法分類演算法

發布時間: 2022-07-05 13:20:53

㈠ KNN演算法,k近鄰

K最近鄰(k-Nearest Neighbour,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。該方法的思路是:如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。

㈡ 常見的監督學習演算法

K-近鄰演算法:K-近鄰是一種分類演算法,其思路是如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。

K通常是不大於20的整數。KNN演算法中,所選擇的鄰居都是已經正確分類的對象。該方法在定類決策上只依據最鄰近的一個或者幾個樣本的類別來決定待分樣本所屬的類別。

ID3演算法:劃分數據集的最大原則就是將數據變得更加有序。熵(entropy)是描述信息不確定性(雜亂程度)的一個值。

(2)k近鄰演算法分類演算法擴展閱讀:

注意事項:

分類:當數據被用於預測類別時,監督學習也可處理這類分類任務。給一張圖片貼上貓或狗的標簽就是這種情況。當分類標簽只有兩個時,這就是二元分類,超過兩個則是多元分類。

預測:這是一個基於過去和現在的數據預測未來的過程,其最大應用是趨勢分析。一個典型實例是根據今年和前年的銷售業績以預測下一年的銷售業績。

㈢ 什麼是knn演算法

作為一種非參數的分類演算法,K-近鄰(KNN)演算法是非常有效和容易實現的。它已經廣泛應用於分類、回歸和模式識別等。在應用KNN演算法解決問題的時候,要注意兩個方面的問題——樣本權重和特徵權重。利用SVM來確定特徵的權重,提出了基於SVM的特徵加權演算法(FWKNN,feature
weighted
KNN)。實驗表明,在一定的條件下,FWKNN能夠極大地提高分類准確率。

㈣ 請比較k近鄰,決策樹和樸素貝葉斯這三種分類演算法之間的異同點

決策樹演算法主要包括id3,c45,cart等演算法,生成樹形決策樹,而樸素貝葉斯是利用貝葉斯定律,根據先驗概率求算後驗概率。

如果訓練集很小,那麼高偏差/低方差分類器(如樸素貝葉斯分類器)要優於低偏差/高方差分類器(如k近鄰分類器),因為後者容易過擬合。然而,隨著訓練集的增大,低偏差/高方差分類器將開始勝出(它們具有較低的漸近誤差),因為高偏差分類器不足以提供准確的模型。

一些特定演算法的優點:

樸素貝葉斯的優點:

超級簡單,你只是在做一串計算。如果樸素貝葉斯(NB)條件獨立性假設成立,相比於邏輯回歸這類的判別模型,樸素貝葉斯分類器將收斂得更快,所以只需要較小的訓練集。而且,即使NB假設不成立,樸素貝葉斯分類器在實踐方面仍然表現很好。

如果想得到簡單快捷的執行效果,這將是個好的選擇。它的主要缺點是,不能學習特徵之間的相互作用(比如,它不能學習出:雖然你喜歡布拉德·皮特和湯姆·克魯斯的電影,但卻不喜歡他們一起合作的電影)。

邏輯回歸的優點:

有許多正則化模型的方法,不需要像在樸素貝葉斯分類器中那樣擔心特徵間的相互關聯性。與決策樹和支撐向量機不同,還可以有一個很好的概率解釋,並能容易地更新模型來吸收新數據(使用一個在線梯度下降方法)。

如果想要一個概率框架(比如,簡單地調整分類閾值,說出什麼時候是不太確定的,或者獲得置信區間),或你期望未來接收更多想要快速並入模型中的訓練數據,就選擇邏輯回歸。

決策樹的優點:

易於說明和解釋(對某些人來說—我不確定自己是否屬於這個陣營)。它們可以很容易地處理特徵間的相互作用,並且是非參數化的,所以你不用擔心異常值或者數據是否線性可分(比如,決策樹可以很容易地某特徵x的低端是類A,中間是類B,然後高端又是類A的情況)。

一個缺點是,不支持在線學習,所以當有新樣本時,你將不得不重建決策樹。另一個缺點是,容易過擬合,但這也正是諸如隨機森林(或提高樹)之類的集成方法的切入點。另外,隨機森林往往是很多分類問題的贏家(我相信通常略優於支持向量機),它們快速並且可擴展,同時你不須擔心要像支持向量機那樣調一堆參數,所以它們最近似乎相當受歡迎。

(4)k近鄰演算法分類演算法擴展閱讀:

樸素貝葉斯演算法:

設每個數據樣本用一個n維特徵向量來描述n個屬性的值,即:X={x1,x2,…,xn},假定有m個類,分別用C1, C2,…,Cm表示。給定一個未知的數據樣本X(即沒有類標號),若樸素貝葉斯分類法將未知的樣本X分配給類Ci,則一定是

P(Ci|X)>P(Cj|X) 1≤j≤m,j≠i

根據貝葉斯定理:

由於P(X)對於所有類為常數,最大化後驗概率P(Ci|X)可轉化為最大化先驗概率P(X|Ci)P(Ci)。如果訓練數據集有許多屬性和元組,計算P(X|Ci)的開銷可能非常大,為此,通常假設各屬性的取值互相獨立,這樣

先驗概率P(x1|Ci),P(x2|Ci),…,P(xn|Ci)可以從訓練數據集求得。

根據此方法,對一個未知類別的樣本X,可以先分別計算出X屬於每一個類別Ci的概率P(X|Ci)P(Ci),然後選擇其中概率最大的類別作為其類別。

樸素貝葉斯演算法成立的前提是各屬性之間互相獨立。當數據集滿足這種獨立性假設時,分類的准確度較高,否則可能較低。另外,該演算法沒有分類規則輸出。

TAN演算法(樹增強型樸素貝葉斯演算法)

TAN演算法通過發現屬性對之間的依賴關系來降低NB中任意屬性之間獨立的假設。它是在NB網路結構的基礎上增加屬性對之間的關聯(邊)來實現的。

實現方法是:用結點表示屬性,用有向邊表示屬性之間的依賴關系,把類別屬性作為根結點,其餘所有屬性都作為它的子節點。通常,用虛線代表NB所需的邊,用實線代表新增的邊。屬性Ai與Aj之間的邊意味著屬性Ai對類別變數C的影響還取決於屬性Aj的取值。

這些增加的邊需滿足下列條件:類別變數沒有雙親結點,每個屬性有一個類別變數雙親結點和最多另外一個屬性作為其雙親結點。

㈤ k近鄰演算法的介紹

K最近鄰(k-Nearest Neighbour,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。該方法的思路是:如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。

㈥ k近鄰演算法特徵值非數字

k-近鄰演算法採用測量不同特徵值之間的距離來進行分類。
優點:精度高,對異常值不敏感,無數據輸入假定。缺點:計算復雜度高、空間復雜度高。適用數據范圍:數值型和分類型。原理:首先,我們必須得有一份含有分類標簽的數據集,為訓練數據集。比如我們要預測用戶是否會流失,那麼分類標簽就是流失和未流失。然後有一份新的數據集,這份數據集並沒有分類標簽,k-近鄰演算法就會將新的數據集和訓練數據集進行比較,從訓練數據集中選出與新數據集每個數據最相近的K個數據,查看這K個數據所屬標簽哪類最多,比如流失,就把新數據集中的那個數據分類為流失。怎麼判斷是否相近呢?K-近鄰是計算不同數據的距離。k-近鄰演算法的原理偽代碼。
對未知類別屬性的數據集中的每個數據點依次執行以下操作:(1)計算已知類別數據集中的點與當前點之間的距離。(2)按照距離遞增次序排序。(3)選出與當前距離最近的K個點。(4)統計出K個點所屬類別的頻率。(5)返回K個點出現頻率最高的的類別作為當前點的預測類別

㈦ k近鄰演算法的案例介紹

如 上圖所示,有兩類不同的樣本數據,分別用藍色的小正方形和紅色的小三角形表示,而圖正中間的那個綠色的圓所標示的數據則是待分類的數據。也就是說,現在, 我們不知道中間那個綠色的數據是從屬於哪一類(藍色小正方形or紅色小三角形),下面,我們就要解決這個問題:給這個綠色的圓分類。我們常說,物以類聚,人以群分,判別一個人是一個什麼樣品質特徵的人,常常可以從他/她身邊的朋友入手,所謂觀其友,而識其人。我們不是要判別上圖中那個綠色的圓是屬於哪一類數據么,好說,從它的鄰居下手。但一次性看多少個鄰居呢?從上圖中,你還能看到:
如果K=3,綠色圓點的最近的3個鄰居是2個紅色小三角形和1個藍色小正方形,少數從屬於多數,基於統計的方法,判定綠色的這個待分類點屬於紅色的三角形一類。 如果K=5,綠色圓點的最近的5個鄰居是2個紅色三角形和3個藍色的正方形,還是少數從屬於多數,基於統計的方法,判定綠色的這個待分類點屬於藍色的正方形一類。 於此我們看到,當無法判定當前待分類點是從屬於已知分類中的哪一類時,我們可以依據統計學的理論看它所處的位置特徵,衡量它周圍鄰居的權重,而把它歸為(或分配)到權重更大的那一類。這就是K近鄰演算法的核心思想。
KNN演算法中,所選擇的鄰居都是已經正確分類的對象。該方法在定類決策上只依據最鄰近的一個或者幾個樣本的類別來決定待分樣本所屬的類別。
KNN 演算法本身簡單有效,它是一種 lazy-learning 演算法,分類器不需要使用訓練集進行訓練,訓練時間復雜度為0。KNN 分類的計算復雜度和訓練集中的文檔數目成正比,也就是說,如果訓練集中文檔總數為 n,那麼 KNN 的分類時間復雜度為O(n)。
KNN方法雖然從原理上也依賴於極限定理,但在類別決策時,只與極少量的相鄰樣本有關。由於KNN方法主要靠周圍有限的鄰近的樣本,而不是靠判別類域的方法來確定所屬類別的,因此對於類域的交叉或重疊較多的待分樣本集來說,KNN方法較其他方法更為適合。
K 近鄰演算法使用的模型實際上對應於對特徵空間的劃分。K 值的選擇,距離度量和分類決策規則是該演算法的三個基本要素: K 值的選擇會對演算法的結果產生重大影響。K值較小意味著只有與輸入實例較近的訓練實例才會對預測結果起作用,但容易發生過擬合;如果 K 值較大,優點是可以減少學習的估計誤差,但缺點是學習的近似誤差增大,這時與輸入實例較遠的訓練實例也會對預測起作用,是預測發生錯誤。在實際應用中,K 值一般選擇一個較小的數值,通常採用交叉驗證的方法來選擇最優的 K 值。隨著訓練實例數目趨向於無窮和 K=1 時,誤差率不會超過貝葉斯誤差率的2倍,如果K也趨向於無窮,則誤差率趨向於貝葉斯誤差率。 該演算法中的分類決策規則往往是多數表決,即由輸入實例的 K 個最臨近的訓練實例中的多數類決定輸入實例的類別 距離度量一般採用 Lp 距離,當p=2時,即為歐氏距離,在度量之前,應該將每個屬性的值規范化,這樣有助於防止具有較大初始值域的屬性比具有較小初始值域的屬性的權重過大。 KNN演算法不僅可以用於分類,還可以用於回歸。通過找出一個樣本的k個最近鄰居,將這些鄰居的屬性的平均值賦給該樣本,就可以得到該樣本的屬性。更有用的方法是將不同距離的鄰居對該樣本產生的影響給予不同的權值(weight),如權值與距離成反比。該演算法在分類時有個主要的不足是,當樣本不平衡時,如一個類的樣本容量很大,而其他類樣本容量很小時,有可能導致當輸入一個新樣本時,該樣本的K個鄰居中大容量類的樣本佔多數。 該演算法只計算「最近的」鄰居樣本,某一類的樣本數量很大,那麼或者這類樣本並不接近目標樣本,或者這類樣本很靠近目標樣本。無論怎樣,數量並不能影響運行結果。可以採用權值的方法(和該樣本距離小的鄰居權值大)來改進。
該方法的另一個不足之處是計算量較大,因為對每一個待分類的文本都要計算它到全體已知樣本的距離,才能求得它的K個最近鄰點。目前常用的解決方法是事先對已知樣本點進行剪輯,事先去除對分類作用不大的樣本。該演算法比較適用於樣本容量比較大的類域的自動分類,而那些樣本容量較小的類域採用這種演算法比較容易產生誤分。
實現 K 近鄰演算法時,主要考慮的問題是如何對訓練數據進行快速 K 近鄰搜索,這在特徵空間維數大及訓練數據容量大時非常必要。

㈧ 什麼是k-最近鄰演算法

K最近鄰(k-Nearest Neighbor,KNN)分類演算法,是一個理論上比較成熟的方法,也是最簡單的機器學習演算法之一。該方法的思路是:如果一個樣本在特徵空間中的k個最相似(即特徵空間中最鄰近)的樣本中的大多數屬於某一個類別,則該樣本也屬於這個類別。KNN演算法中,所選擇的鄰居都是已經正確分類的對象。該方法在定類決策上只依據最鄰近的一個或者幾個樣本的類別來決定待分樣本所屬的類別。 KNN方法雖然從原理上也依賴於極限定理,但在類別決策時,只與極少量的相鄰樣本有關。由於KNN方法主要靠周圍有限的鄰近的樣本,而不是靠判別類域的方法來確定所屬類別的,因此對於類域的交叉或重疊較多的待分樣本集來說,KNN方法較其他方法更為適合。
KNN演算法不僅可以用於分類,還可以用於回歸。通過找出一個樣本的k個最近鄰居,將這些鄰居的屬性的平均值賦給該樣本,就可以得到該樣本的屬性。更有用的方法是將不同距離的鄰居對該樣本產生的影響給予不同的權值(weight),如權值與距離成正比。該演算法在分類時有個主要的不足是,當樣本不平衡時,如一個類的樣本容量很大,而其他類樣本容量很小時,有可能導致當輸入一個新樣本時,該樣本的K個鄰居中大容量類的樣本佔多數。 該演算法只計算「最近的」鄰居樣本,某一類的樣本數量很大,那麼或者這類樣本並不接近目標樣本,或者這類樣本很靠近目標樣本。無論怎樣,數量並不能影響運行結果。可以採用權值的方法(和該樣本距離小的鄰居權值大)來改進。
該方法的另一個不足之處是計算量較大,因為對每一個待分類的文本都要計算它到全體已知樣本的距離,才能求得它的K個最近鄰點。目前常用的解決方法是事先對已知樣本點進行剪輯,事先去除對分類作用不大的樣本。該演算法比較適用於樣本容量比較大的類域的自動分類,而那些樣本容量較小的類域採用這種演算法比較容易產生誤分。

㈨ k近鄰分法 中深度是什麼意思

k個最近的鄰居。
鄰近演算法,或者說K最近鄰分類演算法是數據挖掘分類技術中最簡單的方法之一。所謂K最近鄰,就是k個最近的鄰居的意思,說的是每個樣本都可以用它最接近的k個鄰居來代表。
K近鄰法是一種很基本的機器學習方法了,在我們平常的生活中也會不自主的應用。比如,我們判斷一個人的人品,只需要觀察他來往最密切的幾個人的人品好壞就可以得出了。這里就運用了KNN的思想。KNN方法既可以做分類,也可以做回歸,這點和決策樹演算法相同。

㈩ k近鄰演算法的概念介紹

用官方的話來說,所謂K近鄰演算法,即是給定一個訓練數據集,對新的輸入實例,在訓練數據集中找到與該實例最鄰近的K個實例(也就是上面所說的K個鄰居), 這K個實例的多數屬於某個類,就把該輸入實例分類到這個類中。根據這個說法,咱們來看下引自維基網路上的一幅圖:

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