数据分析01---规范化方法


  1. Min-max 规范化
    将原始数据规范到[0-1]之间,公式如下:
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新数值=(原数值-极小值)/(极大值-极小值)

代码实现:

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# coding:utf-8
from sklearn import preprocessing
import numpy as np
# 初始化数据,每一行表示一个样本,每一列表示一个特征
x = np.array([[ 0., -3., 1.],
[ 3., 1., 2.],
[ 0., 1., -1.]])
# 将数据进行 [0,1] 规范化
min_max_scaler = preprocessing.MinMaxScaler()
minmax_x = min_max_scaler.fit_transform(x)
print (minmax_x)

2.Z-Score规范化

假设 A 与 B 的考试成绩都为 80 分,A 的考卷满分是 100 分(及格 60 分),B 的考卷满分是 500 分(及格 300
分)。虽然两个人都考了 80 分,但是 A 的 80 分与 B 的 80 分代表完全不同的含义。

那么如何用相同的标准来比较 A 与 B 的成绩呢?Z-Score 就是用来可以解决这一问题的。
公式如下:

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新数值 =(原数值 - 均值)/ 标准差。

代码实现:

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from sklearn import preprocessing
import numpy as np
# 初始化数据
x = np.array([[ 0., -3., 1.],
[ 3., 1., 2.],
[ 0., 1., -1.]])
# 将数据进行 Z-Score 规范化
scaled_x = preprocessing.scale(x)
print (scaled_x)

我们能看到 Z-Score 的优点是算法简单,不受数据量级影响,结果易于比较。不足在于,它需要数据整体的平均值和方差,而且结果没有实际意义,只是用于比较。
3.小数定标规范
小数定标规范化就是通过移动小数点的位置来进行规范化。小数点移动多少位取决于属性 A 的取值中的最大绝对值。
举个例子,比如属性 A 的取值范围是 -999 到 88,那么最大绝对值为 999,小数点就会移动 3 位,即新数值 = 原数值 /1000。那么 A 的取值范围就被规范化为 -0.999 到 0.088。
代码实现:

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# coding:utf-8
from sklearn import preprocessing
import numpy as np
# 初始化数据
x = np.array([[ 0., -3., 1.],
[ 3., 1., 2.],
[ 0., 1., -1.]])
# 小数定标规范化
j = np.ceil(np.log10(np.max(abs(x))))
scaled_x = x/(10**j)
print (scaled_x)
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