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演算法分類數據集下載

發布時間:2023-01-31 23:58:03

⑴ 機器學習一般常用的演算法有哪些

機器學習是人工智慧的核心技術,是學習人工智慧必不可少的環節。機器學習中有很多演算法,能夠解決很多以前難以企的問題,機器學習中涉及到的演算法有不少,下面小編就給大家普及一下這些演算法。

一、線性回歸

一般來說,線性回歸是統計學和機器學習中最知名和最易理解的演算法之一。這一演算法中我們可以用來預測建模,而預測建模主要關注最小化模型誤差或者盡可能作出最准確的預測,以可解釋性為代價。我們將借用、重用包括統計學在內的很多不同領域的演算法,並將其用於這些目的。當然我們可以使用不同的技術從數據中學習線性回歸模型,例如用於普通最小二乘法和梯度下降優化的線性代數解。就目前而言,線性回歸已經存在了200多年,並得到了廣泛研究。使用這種技術的一些經驗是盡可能去除非常相似(相關)的變數,並去除噪音。這是一種快速、簡單的技術。

二、Logistic 回歸

它是解決二分類問題的首選方法。Logistic 回歸與線性回歸相似,目標都是找到每個輸入變數的權重,即系數值。與線性回歸不同的是,Logistic 回歸對輸出的預測使用被稱為 logistic 函數的非線性函數進行變換。logistic 函數看起來像一個大的S,並且可以將任何值轉換到0到1的區間內。這非常實用,因為我們可以規定logistic函數的輸出值是0和1並預測類別值。像線性回歸一樣,Logistic 回歸在刪除與輸出變數無關的屬性以及非常相似的屬性時效果更好。它是一個快速的學習模型,並且對於二分類問題非常有效。

三、線性判別分析(LDA)

在前面我們介紹的Logistic 回歸是一種分類演算法,傳統上,它僅限於只有兩類的分類問題。而LDA的表示非常簡單直接。它由數據的統計屬性構成,對每個類別進行計算。單個輸入變數的 LDA包括兩個,第一就是每個類別的平均值,第二就是所有類別的方差。而在線性判別分析,進行預測的方法是計算每個類別的判別值並對具備最大值的類別進行預測。該技術假設數據呈高斯分布,因此最好預先從數據中刪除異常值。這是處理分類預測建模問題的一種簡單而強大的方法。

四、決策樹

決策樹是預測建模機器學習的一種重要演算法。決策樹模型的表示是一個二叉樹。這是演算法和數據結構中的二叉樹,沒什麼特別的。每個節點代表一個單獨的輸入變數x和該變數上的一個分割點。而決策樹的葉節點包含一個用於預測的輸出變數y。通過遍歷該樹的分割點,直到到達一個葉節點並輸出該節點的類別值就可以作出預測。當然決策樹的有點就是決策樹學習速度和預測速度都很快。它們還可以解決大量問題,並且不需要對數據做特別准備。

五、樸素貝葉斯

其實樸素貝葉斯是一個簡單但是很強大的預測建模演算法。而這個模型由兩種概率組成,這兩種概率都可以直接從訓練數據中計算出來。第一種就是每個類別的概率,第二種就是給定每個 x 的值,每個類別的條件概率。一旦計算出來,概率模型可用於使用貝葉斯定理對新數據進行預測。當我們的數據是實值時,通常假設一個高斯分布,這樣我們可以簡單的估計這些概率。而樸素貝葉斯之所以是樸素的,是因為它假設每個輸入變數是獨立的。這是一個強大的假設,真實的數據並非如此,但是,該技術在大量復雜問題上非常有用。所以說,樸素貝葉斯是一個十分實用的功能。

六、K近鄰演算法

K近鄰演算法簡稱KNN演算法,KNN 演算法非常簡單且有效。KNN的模型表示是整個訓練數據集。KNN演算法在整個訓練集中搜索K個最相似實例(近鄰)並匯總這K個實例的輸出變數,以預測新數據點。對於回歸問題,這可能是平均輸出變數,對於分類問題,這可能是眾數類別值。而其中的訣竅在於如何確定數據實例間的相似性。如果屬性的度量單位相同,那麼最簡單的技術是使用歐幾里得距離,我們可以根據每個輸入變數之間的差值直接計算出來其數值。當然,KNN需要大量內存或空間來存儲所有數據,但是只有在需要預測時才執行計算。我們還可以隨時更新和管理訓練實例,以保持預測的准確性。

七、Boosting 和 AdaBoost

首先,Boosting 是一種集成技術,它試圖集成一些弱分類器來創建一個強分類器。這通過從訓練數據中構建一個模型,然後創建第二個模型來嘗試糾正第一個模型的錯誤來完成。一直添加模型直到能夠完美預測訓練集,或添加的模型數量已經達到最大數量。而AdaBoost 是第一個為二分類開發的真正成功的 boosting 演算法。這是理解 boosting 的最佳起點。現代 boosting 方法建立在 AdaBoost 之上,最顯著的是隨機梯度提升。當然,AdaBoost 與短決策樹一起使用。在第一個決策樹創建之後,利用每個訓練實例上樹的性能來衡量下一個決策樹應該對每個訓練實例付出多少注意力。難以預測的訓練數據被分配更多權重,而容易預測的數據分配的權重較少。依次創建模型,每一個模型在訓練實例上更新權重,影響序列中下一個決策樹的學習。在所有決策樹建立之後,對新數據進行預測,並且通過每個決策樹在訓練數據上的精確度評估其性能。所以說,由於在糾正演算法錯誤上投入了太多注意力,所以具備已刪除異常值的干凈數據十分重要。

八、學習向量量化演算法(簡稱 LVQ)

學習向量量化也是機器學習其中的一個演算法。可能大家不知道的是,K近鄰演算法的一個缺點是我們需要遍歷整個訓練數據集。學習向量量化演算法(簡稱 LVQ)是一種人工神經網路演算法,它允許你選擇訓練實例的數量,並精確地學習這些實例應該是什麼樣的。而學習向量量化的表示是碼本向量的集合。這些是在開始時隨機選擇的,並逐漸調整以在學習演算法的多次迭代中最好地總結訓練數據集。在學習之後,碼本向量可用於預測。最相似的近鄰通過計算每個碼本向量和新數據實例之間的距離找到。然後返回最佳匹配單元的類別值或作為預測。如果大家重新調整數據,使其具有相同的范圍,就可以獲得最佳結果。當然,如果大家發現KNN在大家數據集上達到很好的結果,請嘗試用LVQ減少存儲整個訓練數據集的內存要求

⑵ 凝聚型層次聚類演算法對數據集進行分類時,如何對合並的新簇計算簇間距離

簇間距離的計算方法有很多種:

中心距離:每兩簇中心點(每簇內各點在各維度的平均數)之間的距離(這道題你用這個就好了)
最短距離:每兩簇最近點的距離
最長距離:每兩簇最遠點距離

另外聚類時的距離演算法也有很多種,常用的有兩種:
曼哈頓距離:絕對差之和
歐幾里得距離:平方差開根,也就是你截圖的這種

⑶ K近鄰演算法-數據集處理-屬性描述-數據集可視化-數據集劃分

1、 獲取數據集

2、 數據集返回值介紹

3、 數據集劃分

1.1 sklearn本地直接 獲取小數據集 收集鳶尾花數據:

1.2 獲取 大數據集 ,例如新聞:

⑷ 數據集的處理方法

數據集是美國加州大學歐文分校提出的一種適合模式識別和機器學習方向的開源數據集,很多學者選擇使用UCI上的數據集來驗證自己所提演算法的正確性。博文寫作時已擁有488個數據集,數據集還在不斷擴充中,這些數據集主要分為二值分類問題、多分類問題以及回歸擬合問題。UCI數據集提供了各個數據集的上主要屬性,可以根據自己提出的各類演算法在其數據集上做實驗結果論證,證明自己所提演算法的合理性。
包括了數據集頁面入口、最新數據集、經典數據集及數據集的最近消息等。數據集頁面入口提供了進入官網查看全部數據集的鏈接,為了方便用戶查找在「最新數據集」和「經典數據集」區域整理了最新收錄以及引用最多的幾個數據集。如果只是簡單測試下代碼,直接點擊頁面上提供的數據集鏈接下載幾個數據集就可以了,如果還需要更多數據集那就進入數據集頁面入口,該頁面發布有全部的數據集。

⑸ 數據挖掘中 聚類演算法 數據集在什麼地方獲取的

可以使用UCI上的標准數據集 http://archive.ics.uci.e/ml/ ,kdd上的也行
其次是你看文顯時文中提到的可以獲得的數據及集

⑹ 我是weka新手,我下載數據集後,用weka中的id3演算法來進行分類,結果不能看到決策樹,是怎麼回事啊

weka的ID3演算法是會輸出一個決策樹的,只不過那隻是中間計算時輸出的結果。同時還會輸出很多其他的統計結果。
要看看它有沒有報錯。 數據集的屬性是不是都是離散型的。如果有些是實數型,如17.1,17.2,1.735,17.2....這樣就不符合要求,無法生成合理的決策樹。
以下是一個簡單的weka輸出決策樹:

age = youth
| student = no: no
| student = yes: yes
age = middle_aged: yes
age = senior
| credit_rating = fair: yes
| credit_rating = excellent
| | income = high: null
| | income = medium: no
| | income = low: no

⑺ 數據挖掘的十大經典演算法,總算是講清楚了,想提升自己的趕快收藏

一個優秀的數據分析師,除了要掌握基本的統計學、數據分析思維、數據分析工具之外,還需要掌握基本的數據挖掘思想,幫助我們挖掘出有價值的數據,這也是數據分析專家和一般數據分析師的差距所在。

國際權威的學術組織the IEEE International Conference on Data Mining (ICDM) 評選出了數據挖掘領域的十大經典演算法:C4.5, k-Means, SVM, Apriori, EM, PageRank, AdaBoost, kNN, Naive Bayes, and CART.

不僅僅是選中的十大演算法,其實參加評選的18種演算法,實際上隨便拿出一種來都可以稱得上是經典演算法,它們在數據挖掘領域都產生了極為深遠的影響。今天主要分享其中10種經典演算法,內容較干,建議收藏備用學習。

1. C4.5

C4.5演算法是機器學習演算法中的一種分類決策樹演算法,其核心演算法是ID3演算法. C4.5演算法繼承了ID3演算法的優點,並在以下幾方面對ID3演算法進行了改進:

1) 用信息增益率來選擇屬性,克服了用信息增益選擇屬性時偏向選擇取值多的屬性的不足;

2) 在樹構造過程中進行剪枝;

3) 能夠完成對連續屬性的離散化處理;

4) 能夠對不完整數據進行處理。

C4.5演算法有如下優點:產生的分類規則易於理解,准確率較高。其缺點是:在構造樹的過程中,需要對數據集進行多次的順序掃描和排序,因而導致演算法的低效(相對的CART演算法只需要掃描兩次數據集,以下僅為決策樹優缺點)。

2. The k-means algorithm 即K-Means演算法

k-means algorithm演算法是一個聚類演算法,把n的對象根據他們的屬性分為k個分割,k < n。它與處理混合正態分布的最大期望演算法很相似,因為他們都試圖找到數據中自然聚類的中心。它假設對象屬性來自於空間向量,並且目標是使各個群組內部的均 方誤差總和最小。

3. Support vector machines

支持向量機,英文為Support Vector Machine,簡稱SV機(論文中一般簡稱SVM)。它是一種監督式學習的方法,它廣泛的應用於統計分類以及回歸分析中。支持向量機將向量映射到一個更 高維的空間里,在這個空間里建立有一個最大間隔超平面。在分開數據的超平面的兩邊建有兩個互相平行的超平面。分隔超平面使兩個平行超平面的距離最大化。假定平行超平面間的距離或差距越大,分類器的總誤差越小。一個極好的指南是C.J.C Burges的《模式識別支持向量機指南》。van der Walt 和 Barnard 將支持向量機和其他分類器進行了比較。

4. The Apriori algorithm

Apriori演算法是一種最有影響的挖掘布爾關聯規則頻繁項集的演算法。其核心是基於兩階段頻集思想的遞推演算法。該關聯規則在分類上屬於單維、單層、布爾關聯規則。在這里,所有支持度大於最小支持度的項集稱為頻繁項集,簡稱頻集。

5. 最大期望(EM)演算法

在統計計算中,最大期望(EM,Expectation–Maximization)演算法是在概率(probabilistic)模型中尋找參數最大似然 估計的演算法,其中概率模型依賴於無法觀測的隱藏變數(Latent Variabl)。最大期望經常用在機器學習和計算機視覺的數據集聚(Data Clustering)領域。

6. PageRank

PageRank是Google演算法的重要內容。2001年9月被授予美國專利,專利人是Google創始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指網頁,而是指佩奇,即這個等級方法是以佩奇來命名的。

PageRank根據網站的外部鏈接和內部鏈接的數量和質量倆衡量網站的價值。PageRank背後的概念是,每個到頁面的鏈接都是對該頁面的一次投票, 被鏈接的越多,就意味著被其他網站投票越多。這個就是所謂的「鏈接流行度」——衡量多少人願意將他們的網站和你的網站掛鉤。PageRank這個概念引自 學術中一篇論文的被引述的頻度——即被別人引述的次數越多,一般判斷這篇論文的權威性就越高。

7. AdaBoost

Adaboost是一種迭代演算法,其核心思想是針對同一個訓練集訓練不同的分類器(弱分類器),然後把這些弱分類器集合起來,構成一個更強的最終分類器 (強分類器)。其演算法本身是通過改變數據分布來實現的,它根據每次訓練集之中每個樣本的分類是否正確,以及上次的總體分類的准確率,來確定每個樣本的權 值。將修改過權值的新數據集送給下層分類器進行訓練,最後將每次訓練得到的分類器最後融合起來,作為最後的決策分類器。

8. kNN: k-nearest neighbor classification

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。

9. Naive Bayes

在眾多的分類模型中,應用最為廣泛的兩種分類模型是決策樹模型(Decision Tree Model)和樸素貝葉斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。 樸素貝葉斯模型發源於古典數學理論,有著堅實的數學基礎,以及穩定的分類效率。

同時,NBC模型所需估計的參數很少,對缺失數據不太敏感,演算法也比較簡單。理論上,NBC模型與其他分類方法相比具有最小的誤差率。 但是實際上並非總是如此,這是因為NBC模型假設屬性之間相互獨立,這個假設在實際應用中往往是不成立的,這給NBC模型的正確分類帶來了一定影響。在屬 性個數比較多或者屬性之間相關性較大時,NBC模型的分類效率比不上決策樹模型。而在屬性相關性較小時,NBC模型的性能最為良好。

10. CART: 分類與回歸樹

CART, Classification and Regression Trees。 在分類樹下面有兩個關鍵的思想。第一個是關於遞歸地劃分自變數空間的想法(二元切分法);第二個想法是用驗證數據進行剪枝(預剪枝、後剪枝)。在回歸樹的基礎上的模型樹構建難度可能增加了,但同時其分類效果也有提升。

參考書籍:《機器學習實戰》

⑻ 文本分類器(基於KNN演算法),語言最好是Matlab的,有測試數據集。。。。

function [ccr,pgroupt]=knnt(x,group,K,dist,xt,groupt)
%#
%# AIM: to classify test set objects or unknown objects with the
%# K Nearest Neighbour method
%#
%# PRINCIPLE: KNN is a supervised, deterministic, non-parametric
%# classification method. It uses the majority rule to
%# assign new objects to a class.
%# It is assumed that the number of objects in each class
%# is similar.
%# There are no assumptions about the data distribution and
%# the variance-covariance matrices of each class.
%# There is no limitation of the number of variables when
%# the Euclidean distance is used.
%# However, when the correlation coefficient is used, the
%# number of variables must be larger than 1.
%# Ref: Massart D. L., Vandeginste B. G. M., Deming S. N.,
%# Michotte Y. and Kaufman L., Chemometrics: a textbook,
%# Chapter 23, 395-397, Elsevier Science Publishers B. V.,
%# Amsterdam 1988.
%#
%# INPUT: x: (mxn) data matrix with m objects and n variables,
%# containing samples of several classes (training set)
%# group: (mx1) column vector labelling the m objects from the
%# training set
%# K: integer, number of nearest neighbours
%# dist: integer,
%# = 1, Euclidean distance
%# = 2, Correlation coefficient, (No. of variables >1)
%# xt: (mtxn) data matrix with mt objects and n variables
%# (test set or unknowns)
%# groupt: (mtx1) column vector labelling the mt objects from
%# the test set
%# --> if the new objects are unknown, input [].
%#
%# OUTPUT: ccr: scalar, correct classification rate
%# pgroupt:row vector, predicted class label for the test set
%# 0 means that the object is not classified to any
%# class
%#
%# SUBROUTINES: sortlab.m: sorts the group label vector into classes
%#
%# AUTHOR: Wen Wu
%# Copyright(c) 1997 for ChemoAc
%# FABI, Vrije Universiteit Brussel
%# Laarbeeklaan 103 1090 Jette
%#
%# VERSION: 1.1 (28/02/1998)
%#
%# TEST: Andrea Candolfi
%#

function [ccr,pgroupt]=knnt(x,group,K,dist,xt,groupt);

if nargin==5, groupt=[]; end % for unknown objects
distance=dist; clear dist % change variable
if size(group,1)>1,
group=group'; % change column vector into row vector
groupt=groupt'; % change column vector into row vector
end;
[m,n]=size(x); % size of the training set

if distance==2 & n<2, error('Number of variables must > 1'),end % to check the number of variables when using correlation coefficient

[mt,n]=size(xt); % size of the test set
dis=zeros(mt,m); % initial values for the distance (matrix of zeros)

% Calculation of the distance for each test set object
for i=1:mt
for j=1:m % between each training set object and each test set object
if distance==1
dis(i,j)=(xt(i,:)-x(j,:))*(xt(i,:)-x(j,:))'; % Euclidian distance
else
r=corrcoef(xt(i,:)',x(j,:)'); % Correlation coefficient matrix
r=r(1,2); % Correlation coefficient
dis(i,j)=1-r*r; % 1 - the power of correlation coefficient
end
end
end

% Finding of the nearest neighbours
lab=zeros(1,mt); % initial values of lab
for i=1:mt % for each test object
[a,b]=sort(dis(i,:)); % sort distances
b=b(find(a<=a(K))); % to find the nearest neighbours indices
b=group(b); % the nearest neighbours objects
[ng,lgroup]=sortlab(b); % calculate the number of objects from each class in the nearest neighbours
a=find(ng==max(ng)); % find the class with the maximum number of objects

if length(a)==1 % only one class
lab(i)=lgroup(a); % class label
else
lab(i)=0; % more than one class
end
end

% Calculation of the success rate
if ~isempty(groupt)
dif=groupt-lab; % difference between predicted class label and known class label
ccr=sum(dif==0)/mt; % success rate
end

pgroupt=lab; % the output vector

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