1、概述:也称为K最近邻算法,原理为搜索最近的k个已知类别样本,用于未知类别样本的预测。
对于分布不均匀的几个样本结果可能会受k取值的影响,通常情况下k值一般取奇数
2、衡量相似性指标方式:欧式距离、曼哈顿距离、cos余弦值、杰卡德相似系数等等
3、过程:
4、避免k值设定出现过拟合(K值过小)和欠拟合(K值选择过大)现象
对于K值设定过大的情况,可以更改设定权重为距离的倒数。另外一种常用的方式为多重交叉验证,k取不同的值,在每个k值下执行m重交叉验证,最后选定平均误差最小的k值。
5、余弦相似度
杰卡德相似系数(常用于用户推荐算法)值越大相似性越大
以上距离法构建样本时,一是需注意变量的数值化,若某个变量为离散型字符串,需要数值化处理(0,1,2...)。二是防止受数值变量的量纲影响,量纲可能影响距离,必要时需要进行转化,缩小归一化处理。
6、模型运行搜索方法
模型建立好以后常见的几种搜寻方法
暴力法搜索对于大样本数据集存在内存消耗大,运行速度慢等问题。
案例1(暴力搜寻法):
iris数据集预测,将样本分为2/3的训练解,和1/3的测试集,将测试集置于训练集中训练,比较返回样本点类型结果的准确率。
取K=3
import csv import random import math import operator def loadDataset(filename, split, trainingSet = [], testSet = []): with open(filename, ‘rt‘) as csvfile: lines = csv.reader(csvfile) dataset = list(lines) print(len(dataset)) for x in range(len(dataset)-1): #0-149 for y in range(4): #0-3 dataset[x][y] = float(dataset[x][y]) if random.random() < split: trainingSet.append(dataset[x]) else: testSet.append(dataset[x]) def euclideanDistance(instance1, instance2, length): distance = 0 for x in range(length): distance += pow((instance1[x]-instance2[x]), 2) return math.sqrt(distance) def getNeighbors(trainingSet, testInstance, k): distances = [] length = len(testInstance)-1 for x in range(len(trainingSet)): #testinstance dist = euclideanDistance(testInstance, trainingSet[x], length) distances.append((trainingSet[x], dist)) #distances.append(dist) distances.sort(key=operator.itemgetter(1)) # 取元祖第一个域进行排序 neighbors = [] for x in range(k): #取distances数组前三项距离最小元祖里面的数组 neighbors.append(distances[x][0]) return neighbors def getResponse(neighbors): classVotes = {} for x in range(len(neighbors)): response = neighbors[x][-1] if response in classVotes: classVotes[response] += 1 else: classVotes[response] = 1 sortedVotes = sorted(classVotes.items(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True) return sortedVotes[0][0] def getAccuracy(testSet, predictions): correct = 0 for x in range(len(testSet)): if testSet[x][-1] == predictions[x]: correct += 1 return (correct/float(len(testSet)))*100.0 def main(): #prepare data trainingSet = [] testSet = [] split = 0.67 loadDataset(r‘irisdata.txt‘, split, trainingSet, testSet) print (‘Train set: ‘ + repr(len(trainingSet))) print (‘Test set: ‘ + repr(len(testSet))) #generate predictions predictions = [] k = 3 for x in range(len(testSet)): # 0 - 测试集长度 # trainingsettrainingSet[x] neighbors = getNeighbors(trainingSet, testSet[x], k) result = getResponse(neighbors) predictions.append(result) print (‘>predicted=‘ + repr(result) + ‘, actual=‘ + repr(testSet[x][-1])) print (‘predictions: ‘ + repr(predictions)) accuracy = getAccuracy(testSet, predictions) print(‘Accuracy: ‘ + repr(accuracy) + ‘%‘) if __name__ == ‘__main__‘: main()
结果预测准确率基本在90%以上。
7、KD搜寻法
关键点:
1)根节点如何选择 计算训练集每个变量的方差,取最大方差的变量
2)分割点如何选择
3)树停止生长的条件
原文:https://www.cnblogs.com/hqczsh/p/11745806.html