❶ 什麼是knn演算法
作為一種非參數的分類演算法,K-近鄰(KNN)演算法是非常有效和容易實現的。它已經廣泛應用於分類、回歸和模式識別等。在應用KNN演算法解決問題的時候,要注意兩個方面的問題——樣本權重和特徵權重。利用SVM來確定特徵的權重,提出了基於SVM的特徵加權演算法(FWKNN,feature
weighted
KNN)。實驗表明,在一定的條件下,FWKNN能夠極大地提高分類准確率。
❷ 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
❸ 三種經典的數據挖掘演算法
演算法,可以說是很多技術的核心,而數據挖掘也是這樣的。數據挖掘中有很多的演算法,正是這些演算法的存在,我們的數據挖掘才能夠解決更多的問題。如果我們掌握了這些演算法,我們就能夠順利地進行數據挖掘工作,在這篇文章我們就給大家簡單介紹一下數據挖掘的經典演算法,希望能夠給大家帶來幫助。
1.KNN演算法
KNN演算法的全名稱叫做k-nearest neighbor classification,也就是K最近鄰,簡稱為KNN演算法,這種分類演算法,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。KNN演算法常用於數據挖掘中的分類,起到了至關重要的作用。
2.Naive Bayes演算法
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。這種演算法在數據挖掘工作使用率還是挺高的,一名優秀的數據挖掘師一定懂得使用這一種演算法。
3.CART演算法
CART, 也就是Classification and Regression Trees。就是我們常見的分類與回歸樹,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;第二個想法是用驗證數據進行剪枝。這兩個思想也就決定了這種演算法的地位。
在這篇文章中我們給大家介紹了關於KNN演算法、Naive Bayes演算法、CART演算法的相關知識,其實這三種演算法在數據挖掘中占據著很高的地位,所以說如果要從事數據挖掘行業一定不能忽略這些演算法的學習。
❹ 文本分類的方法
文本分類問題與其它分類問題沒有本質上的區別,其方法可以歸結為根據待分類數據的某些特徵來進行匹配,當然完全的匹配是不太可能的,因此必須(根據某種評價標准)選擇最優的匹配結果,從而完成分類。 後來人們意識到,究竟依據什麼特徵來判斷文本應當隸屬的類別這個問題,就連人類自己都不太回答得清楚,有太多所謂「只可意會,不能言傳」的東西在裡面。人類的判斷大多依據經驗以及直覺,因此自然而然的會有人想到何讓機器像人類一樣自己來通過對大量同類文檔的觀察來自己總結經驗,作為今後分類的依據。這便是統計學習方法的基本思想。
統計學習方法需要一批由人工進行了准確分類的文檔作為學習的材料(稱為訓練集,注意由人分類一批文檔比從這些文檔中總結出准確的規則成本要低得多),計算機從這些文檔中挖掘出一些能夠有效分類的規則,這個過程被形象的稱為訓練,而總結出的規則集合常常被稱為分類器。訓練完成之後,需要對計算機從來沒有見過的文檔進行分類時,便使用這些分類器來進行。這些訓練集包括sogou文本分類分類測試數據、中文文本分類分類語料庫,包含Arts、Literature等類別的語料文本、可用於聚類的英文文本數據集、網易分類文本分類文本數據、tc-corpus-train(語料庫訓練集,適用於文本分類分類中的訓練)、2002年中文網頁分類訓練集CCT2002-v1.1等。
現如今,統計學習方法已經成為了文本分類領域絕對的主流。主要的原因在於其中的很多技術擁有堅實的理論基礎(相比之下,知識工程方法中專家的主觀因素居多),存在明確的評價標准,以及實際表現良好。統計分類演算法
將樣本數據成功轉化為向量表示之後,計算機才算開始真正意義上的「學習」過程。常用的分類演算法為:
決策樹,Rocchio,樸素貝葉斯,神經網路,支持向量機,線性最小平方擬合,kNN,遺傳演算法,最大熵,Generalized Instance Set等。在這里只挑幾個最具代表性的演算法侃一侃。
Rocchio演算法
Rocchio演算法應該算是人們思考文本分類問題時最先能想到,也最符合直覺的解決方法。基本的思路是把一個類別里的樣本文檔各項取個平均值(例如把所有 「體育」類文檔中詞彙「籃球」出現的次數取個平均值,再把「裁判」取個平均值,依次做下去),可以得到一個新的向量,形象的稱之為「質心」,質心就成了這 個類別最具代表性的向量表示。再有新文檔需要判斷的時候,比較新文檔和質心有多麼相像(八股點說,判斷他們之間的距離)就可以確定新文檔屬不屬於這個類。 稍微改進一點的Rocchio演算法不僅考慮屬於這個類別的文檔(稱為正樣本),也考慮不屬於這個類別的文檔數據(稱為負樣本),計算出來的質心盡量靠近正樣本同時盡量遠離負樣本。Rocchio演算法做了兩個很致命的假設,使得它的性能出奇的差。一是它認為一個類別的文檔僅僅聚集在一個質心的周圍,實際情況往往不是如此(這樣的數據稱為線性不可分的);二是它假設訓練數據是絕對正確的,因為它沒有任何定量衡量樣本是否含有雜訊的機制,因而也就對錯誤數據毫無抵抗力。
不過Rocchio產生的分類器很直觀,很容易被人類理解,演算法也簡單,還是有一定的利用價值的,常常被用來做科研中比較不同演算法優劣的基線系統(Base Line)。
樸素貝葉斯演算法
貝葉斯演算法關注的是文檔屬於某類別概率。文檔屬於某個類別的概率等於文檔中每個詞屬於該類別的概率的綜合表達式。而每個詞屬於該類別的概率又在一定程度上 可以用這個詞在該類別訓練文檔中出現的次數(詞頻信息)來粗略估計,因而使得整個計算過程成為可行的。使用樸素貝葉斯演算法時,在訓練階段的主要任務就是估計這些值。
樸素貝葉斯演算法的公式並不是只有一個。
首先對於每一個樣本中的元素要計算先驗概率。其次要計算一個樣本對於每個分類的概率,概率最大的分類將被採納。所以
其中P(d| Ci)=P(w1|Ci) P(w2|Ci) …P(wi|Ci) P(w1|Ci) …P(wm|Ci) (式1)
P(w|C)=元素w在分類為C的樣本中出現次數/數據整理後的樣本中元素的總數(式2)
這其中就蘊含著樸素貝葉斯演算法最大的兩個缺陷。
首先,P(d| Ci)之所以能展開成(式1)的連乘積形式,就是假設一篇文章中的各個詞之間是彼此獨立的,其中一個詞的出現絲毫不受另一個詞的影響(回憶一下概率論中變 量彼此獨立的概念就可以知道),但這顯然不對,即使不是語言學專家的我們也知道,詞語之間有明顯的所謂「共現」關系,在不同主題的文章中,可能共現的次數 或頻率有變化,但彼此間絕對談不上獨立。
其二,使用某個詞在某個類別訓練文檔中出現的次數來估計P(wi|Ci)時,只在訓練樣本數量非常多的情況下才比較准確(考慮扔硬幣的問題,得通過大量觀 察才能基本得出正反面出現的概率都是二分之一的結論,觀察次數太少時很可能得到錯誤的答案),而需要大量樣本的要求不僅給前期人工分類的工作帶來更高要求 (從而成本上升),在後期由計算機處理的時候也對存儲和計算資源提出了更高的要求。
但是稍有常識的技術人員都會了解,數據挖掘中佔用大量時間的部分是數據整理。在數據整理階段,可以根據詞彙的情況生成字典,刪除冗餘沒有意義的詞彙,對於單字和重要的片語分開計算等等。
這樣可以避免樸素貝葉斯演算法的一些問題。其實真正的問題還是存在於演算法對於信息熵的計算方式。
樸素貝葉斯演算法在很多情況下,通過專業人員的優化,可以取得極為良好的識別效果。最為人熟悉的兩家跨國軟體公司在目前仍採用樸素貝葉斯演算法作為有些軟體自然語言處理的工具演算法。
kNN演算法
最近鄰演算法(kNN):在給定新文檔後,計算新文檔特徵向量和訓練文檔集中各個文檔的向量的相似度,得到K篇與該新文 檔距離最近最相似的文檔,根據這K篇文檔所屬的類別判定新文檔所屬的類別(注意這也意味著kNN演算法根本沒有真正意義上的「訓練」階段)。這種判斷方法很 好的克服了Rocchio演算法中無法處理線性不可分問題的缺陷,也很適用於分類標准隨時會產生變化的需求(只要刪除舊訓練文檔,添加新訓練文檔,就改變了 分類的准則)。
kNN唯一的也可以說最致命的缺點就是判斷一篇新文檔的類別時,需要把它與現存的所有訓練文檔全都比較一遍,這個計算代價並不是每個系統都能夠承受的(比 如我將要構建的一個文本分類系統,上萬個類,每個類即便只有20個訓練樣本,為了判斷一個新文檔的類別,也要做20萬次的向量比較!)。一些基於kNN的 改良方法比如Generalized Instance Set就在試圖解決這個問題。
kNN也有另一個缺點,當樣本不平衡時,如一個類的樣本容量很大,而其他類樣本容量很小時,有可能導致當輸入一個新樣本時,該樣本的K個鄰居中大容量類的樣本佔多數。 SVM(Support Vector Machine)是Cortes和Vapnik於1995年首先提出的,它在解決小樣本、非線性及高維模式識別中表現出許多特有的優勢,並能夠推廣應用到函數擬合等其他機器學習問題中。
支持向量機方法是建立在統計學習理論的VC維理論和結構風險最小原理基礎上的,根據有限的樣本信息在模型的復雜性(即對特定訓練樣本的學習精度,Accuracy)和學習能力(即無錯誤地識別任意樣本的能力)之間尋求最佳折衷,以期獲得最好的推廣能力(或稱泛化能力)。
SVM 方法有很堅實的理論基礎,SVM 訓練的本質是解決一個二次規劃問題(Quadruple Programming,指目標函數為二次函數,約束條件為線性約束的最優化問題),得到的是全局最優解,這使它有著其他統計學習技術難以比擬的優越性。 SVM分類器的文本分類效果很好,是最好的分類器之一。同時使用核函數將 原始的樣本空間向高維空間進行變換,能夠解決原始樣本線性不可分的問題。其缺點是核函數的選擇缺乏指導,難以針對具體問題選擇最佳的核函數;另外SVM 訓練速度極大地受到訓練集規模的影響,計算開銷比較大,針對SVM 的訓練速度問題,研究者提出了很多改進方法,包括Chunking 方法、Osuna演算法、SMO 演算法和交互SVM 等。SVM分類器的優點在於通用性較好,且分類精度高、分類速度快、分類速度與訓練樣本個數無關,在查准和查全率方面都略優於kNN及樸素貝葉斯方法。
❺ knn演算法是什麼
KNN(K- Nearest Neighbor)法即K最鄰近法,最初由Cover和Hart於1968年提出,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。
作為一種非參數的分類演算法,K-近鄰(KNN)演算法是非常有效和容易實現的。它已經廣泛應用於分類、回歸和模式識別等。
介紹
KNN演算法本身簡單有效,它是一種lazy-learning演算法,分類器不需要使用訓練集進行訓練,訓練時間復雜度為0。KNN分類的計算復雜度和訓練集中的文檔數目成正比,也就是說,如果訓練集中文檔總數為n,那麼KNN的分類時間復雜度為O(n)。
KNN方法雖然從原理上也依賴於極限定理,但在類別決策時,只與極少量的相鄰樣本有關。由於KNN方法主要靠周圍有限的鄰近的樣本,而不是靠判別類域的方法來確定所屬類別的,因此對於類域的交叉或重疊較多的待分樣本集來說,KNN方法較其他方法更為適合。
❻ 機器學習中演算法的優缺點之最近鄰演算法
機器學習中有個演算法是十分重要的,那就是最近鄰演算法,這種演算法被大家稱為KNN。我們在學習機器學習知識的時候一定要學習這種演算法,其實不管是什麼演算法都是有自己的優缺點的,KNN演算法也不例外,在這篇文章中我們就詳細的給大家介紹一下KNN演算法的優缺點,大家一定要好好學起來喲。
說到KNN演算法我們有必要說一下KNN演算法的主要過程,KNN演算法的主要過程有四種,第一就是計算訓練樣本和測試樣本中每個樣本點的距離,第二個步驟就是對上面所有的距離值進行排序(升序)。第三個步驟就是選前k個最小距離的樣本。第四個步驟就是根據這k個樣本的標簽進行投票,得到最後的分類類別。
那麼大家是否知道如何選擇一個最佳的K值,這取決於數據。一般情況下,在分類時較大的K值能夠減小雜訊的影響,但會使類別之間的界限變得模糊。一般來說,一個較好的K值可通過各種啟發式技術來獲取,比如說交叉驗證。另外雜訊和非相關性特徵向量的存在會使K近鄰演算法的准確性減小。近鄰演算法具有較強的一致性結果,隨著數據趨於無限,演算法保證錯誤率不會超過貝葉斯演算法錯誤率的兩倍。對於一些好的K值,K近鄰保證錯誤率不會超過貝葉斯理論誤差率。
那麼KNN演算法的優點是什麼呢?KNN演算法的優點具體體現在六點,第一就是對數據沒有假設,准確度高,對outlier不敏感。第二就是KNN是一種在線技術,新數據可以直接加入數據集而不必進行重新訓練。第三就是KNN理論簡單,容易實現。第四就是理論成熟,思想簡單,既可以用來做分類也可以用來做回歸。第五就是可用於非線性分類。第六就是訓練時間復雜度為O(n)。由此可見,KNN演算法的優點是有很多的。
那麼KNN演算法的缺點是什麼呢?這種演算法的缺點具體體現在六點,第一就是樣本不平衡時,預測偏差比較大。第二就是KNN每一次分類都會重新進行一次全局運算。第三就是k值大小的選擇沒有理論選擇最優,往往是結合K-折交叉驗證得到最優k值選擇。第四就是樣本不平衡問題(即有些類別的樣本數量很多,而其它樣本的數量很少)效果差。第五就是需要大量內存。第六就是對於樣本容量大的數據集計算量比較大。
正是由於這些優點和缺點,KNN演算法應用領域比較廣泛,在文本分類、模式識別、聚類分析,多分類領域中處處有KNN演算法的身影。
在這篇文章中我們給大家介紹了很多關於KNN演算法的相關知識,通過對這些知識的理解相信大家已經知道該演算法的特點了吧,希望這篇文章能夠幫助大家更好的理解KNN演算法。
❼ knn分類演算法 怎麼處理定性數據
knn演算法(k-Nearest Neighbor algorithm).是一種經典的分類演算法.
注意,不是聚類演算法.所以這種分類演算法必然包括了訓練過程.
然而和一般性的分類演算法不同,knn演算法是一種 懶惰演算法 .它並非
像其他的分類演算法先通過訓練建立分類模型.,而是一種被動的分類
過程.它是邊測試邊訓練建立分類模型.
演算法的一般描述過程如下:
1.首先計算每個測試樣本點到其他每個點的距離.
這個距離可以是歐氏距離,餘弦距離等.
❽ 請問各位大神,用R語言進行knn文本分類的結果精確度較低,會由什麼原因造成呢
變數數太多,根據斯坦福老師的觀點,變數在6以下採用knn
❾ 如何使用 r 語言的 knn 演算法進行分類
K最近鄰分類演算法是數據挖掘分類技術中最簡單的方法之一。所謂K最近鄰。
kNN演算法的核心思想是如果一個樣本在特徵空間中的k個最相鄰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(類似投票),並具有這個類別上樣本的特性。
該方法在確定分類決策上只依據最鄰近的一個或者幾個樣本的類別來決定待分樣本所屬的類別。
❿ knn演算法用來文本分類怎麼樣
一般