Python数据发掘与机器学习技术入门实战
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  • 查龙娇
  • 2019-11-20 15:00:56 2

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本文介绍了五个关键知识点,包括数据挖掘与机器学习技术、Python数据预处理实战、常见分类算法、鸢尾花分类案例以及分类算法的选择思路与技巧。

一、数据挖掘与机器学习技术简介

数据挖掘是一种通过对现有数据进行处理和分析,从而揭示数据之间深层次关系的技术。例如,在超市商品摆放中,数据挖掘可以帮助确定牛奶与面包是否应该放在一起以增加销量。数据挖掘技术不仅在商业领域广泛应用,还包括客户等级划分、验证码识别、水果质量筛选等场景。

机器学习则是让机器通过建立模型和算法来学习数据之间的关系或规则,进而应用于实际问题。机器学习技术可以分为传统机器学习和深度学习两大类,其中深度学习包含神经网络相关技术。本文主要讨论传统机器学习技术及其各种算法。

二、Python数据预处理实战

在进行数据挖掘和机器学习之前,数据预处理是非常重要的一步。数据预处理主要包括处理缺失值、异常值、数据集成等。通过数据预处理,可以确保数据的准确性和完整性,从而提高模型的预测性能。

  1. 缺失值处理
    缺失值处理可以通过删除缺失值所在的行或填充缺失值来实现。填充方法通常使用平均值或中位数。

  2. 异常值处理
    异常值通常是由于数据采集过程中发生的错误造成的。通过画图方法可以快速发现异常值,并进行处理。常见的处理方法包括替换异常值为正常值或直接删除异常数据。

  3. 数据集成
    数据集成是指将不同数据源的数据合并到一起。例如,可以使用Pandas库中的merge()函数来合并两组数据。

  4. 分布分析
    分布分析主要是观察数据的分布情况,例如是否呈正态分布。通常使用直方图来观察数据的分布情况。

  5. 词云图绘制
    词云图是一种展示文本中关键词频率的图形工具。通过使用Python库,可以轻松绘制词云图。

三、常见分类算法介绍

常见的分类算法包括K近邻算法(KNN)、朴素贝叶斯算法、决策树、逻辑回归和SVM算法等。每种算法都有其适用场景和特点。

  1. KNN算法
    KNN算法是一种基于距离的分类算法,适用于多分类问题。通过计算未知样本与已知样本之间的距离,来确定其类别。

  2. 朴素贝叶斯算法
    朴素贝叶斯算法是一种基于概率论的分类算法,适用于文本分类等场景。通过计算条件概率来进行分类。

  3. 决策树算法
    决策树算法是一种基于规则的分类算法,适用于二分类问题。通过构建决策树来决定样本的类别。

  4. 逻辑回归算法
    逻辑回归算法是一种基于线性回归的分类算法,适用于二分类问题。通过逻辑函数将线性回归结果映射到0和1之间。

  5. SVM算法
    支持向量机(SVM)算法是一种高效的分类算法,适用于二分类问题。通过核函数将数据映射到高维空间,使其线性可分。

四、鸢尾花分类案例实战

通过实际案例展示了如何使用KNN算法和贝叶斯算法对鸢尾花进行分类。鸢尾花数据集包含了花萼长度、花萼宽度、花瓣长度和花瓣宽度四个特征。通过对这些特征的分析,可以训练模型并对新鸢尾花进行分类。

  1. KNN算法
    KNN算法通过计算未知样本与已知样本之间的欧几里得距离来确定其类别。具体步骤包括计算距离、排序和确定最近邻。

  2. 贝叶斯算法
    贝叶斯算法通过计算条件概率来进行分类。通过对已有数据进行处理和分析,可以预测新鸢尾花的类别。

五、分类算法的选择思路与技巧

在选择分类算法时,需要考虑多个因素,包括数据类型、分类任务的复杂性、样本数量等。例如,对于多分类问题,可以使用KNN或贝叶斯算法;对于高可解释性需求,可以选择决策树算法;对于大规模数据集,应避免使用KNN算法;对于弱分类器的增强,可以使用Adaboost算法。

通过以上内容,希望读者能够更好地理解和应用数据挖掘和机器学习的相关技术。

    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 查龙娇
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