归一化、标准化和正则化及代码实现

归一化、标准化和正则化都是对数据进行处理的,那么这三种有什么区别呢?

归一化(normalization)

归一化有两个作用:

  • 把数据映射到(0,1)之间方便处理
  • 把有量纲表达式变换为无量纲表达式,成为纯量。经过归一化处理的数据,处于同一数量级,可以消除指标之间的量纲和量纲单位的影响,提高不同数据指标之间的可比性。

归一化的主要方法
1.线性转换,即min-max归一化:
y = \frac{x-min}{max-min}
2.对数函数转换:
y=\log_{10}(x)
3.反余切函数转换:
y=atan(x)*2/PI

可实现代码

'''MinMaxScaler方法'''
from sklearn import preprocessing
scaler = preprocessing.MinMaxScaler(feature_range=(0,1), copy=True)
scaler.fit_transform(data)

分别对每一列做做最小最大化归一化,特征范围默认为(0,1)之间,原理比较简单,不再累述,详见官方文档

标准化(Standardization)

数据的标准化是将数据按比例缩放让数据落入某一特定区间内,使均值为0。公式为:(x-mean)/std
与归一化相比,标准化更为常见,原因如下:

  • 标准化更好的保持了样本间的距离,当样本中存在异常点时,归一化有可能将正常值挤到一起,而标准化则不会,例如[1, 2, 10000],假设10000是异常值,那么归一化之后就会变成[0, 0.0001, 1],正常值1和2就被挤到了一块。如果不幸的是,1和2不是同一标签,那么我们在用梯度下降做模型训练时,模型会花更长的时间收敛,但标准化的结果是[-0.70721286,0.7070007,1.41421356],不会将样本“挤到”一起去;
  • 标准化更符合统计学假设。对于一个数值特征来说,很大可能它是服从正太分布的,而标准化是基于这个假设,将正态分布调整为标准正态分布。

主要方法
标准化最常用的方法是Z-Score方法,

'''StandardScaler方法'''
from sklearn import preprocessing
scaler = preprocessing.StandardScaler(copy=True, with_mean=True,with_std=True)
scaler.fit_transform(data)

计算公式为:
z=(x-u)/s
u为每列训练样本均值,s为每列标准差,详见官方文档

正则化(Regularization)

'''normalize方法'''
from sklearn import preprocessing
scaler = preprocessing.normalize(data,norm='l2',axis=1,return_norm=False)

norm='l1','l2'或'max',默认为‘l2’
官方文档

参考博客:
数据归一化、标准化和正则化
归一化,标准化,正则化的概念和区别
sklearn.preprocessing官方文档

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,482评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,377评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,762评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,273评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,289评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,046评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,351评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,988评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,476评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,948评论 2 324
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,064评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,712评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,261评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,264评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,486评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,511评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,802评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容