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k近邻算法投票法

发布时间:2022-08-18 12:47:33

⑴ k近邻算法精确度的提高有什么科学性,先进性和独特之处

K近邻(k-Nearest Neighbour,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。
K-近邻法就是一种基于文本特征向量空间模型表示的文本分类方法,有很多优点,算法简单,易于实现,分类精度较高。

⑵ 常见的监督学习算法

K-近邻算法:K-近邻是一种分类算法,其思路是如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。

K通常是不大于20的整数。KNN算法中,所选择的邻居都是已经正确分类的对象。该方法在定类决策上只依据最邻近的一个或者几个样本的类别来决定待分样本所属的类别。

ID3算法:划分数据集的最大原则就是将数据变得更加有序。熵(entropy)是描述信息不确定性(杂乱程度)的一个值。

(2)k近邻算法投票法扩展阅读:

注意事项:

分类:当数据被用于预测类别时,监督学习也可处理这类分类任务。给一张图片贴上猫或狗的标签就是这种情况。当分类标签只有两个时,这就是二元分类,超过两个则是多元分类。

预测:这是一个基于过去和现在的数据预测未来的过程,其最大应用是趋势分析。一个典型实例是根据今年和前年的销售业绩以预测下一年的销售业绩。

⑶ k近邻算法的案例介绍

如 上图所示,有两类不同的样本数据,分别用蓝色的小正方形和红色的小三角形表示,而图正中间的那个绿色的圆所标示的数据则是待分类的数据。也就是说,现在, 我们不知道中间那个绿色的数据是从属于哪一类(蓝色小正方形or红色小三角形),下面,我们就要解决这个问题:给这个绿色的圆分类。我们常说,物以类聚,人以群分,判别一个人是一个什么样品质特征的人,常常可以从他/她身边的朋友入手,所谓观其友,而识其人。我们不是要判别上图中那个绿色的圆是属于哪一类数据么,好说,从它的邻居下手。但一次性看多少个邻居呢?从上图中,你还能看到:
如果K=3,绿色圆点的最近的3个邻居是2个红色小三角形和1个蓝色小正方形,少数从属于多数,基于统计的方法,判定绿色的这个待分类点属于红色的三角形一类。 如果K=5,绿色圆点的最近的5个邻居是2个红色三角形和3个蓝色的正方形,还是少数从属于多数,基于统计的方法,判定绿色的这个待分类点属于蓝色的正方形一类。 于此我们看到,当无法判定当前待分类点是从属于已知分类中的哪一类时,我们可以依据统计学的理论看它所处的位置特征,衡量它周围邻居的权重,而把它归为(或分配)到权重更大的那一类。这就是K近邻算法的核心思想。
KNN算法中,所选择的邻居都是已经正确分类的对象。该方法在定类决策上只依据最邻近的一个或者几个样本的类别来决定待分样本所属的类别。
KNN 算法本身简单有效,它是一种 lazy-learning 算法,分类器不需要使用训练集进行训练,训练时间复杂度为0。KNN 分类的计算复杂度和训练集中的文档数目成正比,也就是说,如果训练集中文档总数为 n,那么 KNN 的分类时间复杂度为O(n)。
KNN方法虽然从原理上也依赖于极限定理,但在类别决策时,只与极少量的相邻样本有关。由于KNN方法主要靠周围有限的邻近的样本,而不是靠判别类域的方法来确定所属类别的,因此对于类域的交叉或重叠较多的待分样本集来说,KNN方法较其他方法更为适合。
K 近邻算法使用的模型实际上对应于对特征空间的划分。K 值的选择,距离度量和分类决策规则是该算法的三个基本要素: K 值的选择会对算法的结果产生重大影响。K值较小意味着只有与输入实例较近的训练实例才会对预测结果起作用,但容易发生过拟合;如果 K 值较大,优点是可以减少学习的估计误差,但缺点是学习的近似误差增大,这时与输入实例较远的训练实例也会对预测起作用,是预测发生错误。在实际应用中,K 值一般选择一个较小的数值,通常采用交叉验证的方法来选择最优的 K 值。随着训练实例数目趋向于无穷和 K=1 时,误差率不会超过贝叶斯误差率的2倍,如果K也趋向于无穷,则误差率趋向于贝叶斯误差率。 该算法中的分类决策规则往往是多数表决,即由输入实例的 K 个最临近的训练实例中的多数类决定输入实例的类别 距离度量一般采用 Lp 距离,当p=2时,即为欧氏距离,在度量之前,应该将每个属性的值规范化,这样有助于防止具有较大初始值域的属性比具有较小初始值域的属性的权重过大。 KNN算法不仅可以用于分类,还可以用于回归。通过找出一个样本的k个最近邻居,将这些邻居的属性的平均值赋给该样本,就可以得到该样本的属性。更有用的方法是将不同距离的邻居对该样本产生的影响给予不同的权值(weight),如权值与距离成反比。该算法在分类时有个主要的不足是,当样本不平衡时,如一个类的样本容量很大,而其他类样本容量很小时,有可能导致当输入一个新样本时,该样本的K个邻居中大容量类的样本占多数。 该算法只计算“最近的”邻居样本,某一类的样本数量很大,那么或者这类样本并不接近目标样本,或者这类样本很靠近目标样本。无论怎样,数量并不能影响运行结果。可以采用权值的方法(和该样本距离小的邻居权值大)来改进。
该方法的另一个不足之处是计算量较大,因为对每一个待分类的文本都要计算它到全体已知样本的距离,才能求得它的K个最近邻点。目前常用的解决方法是事先对已知样本点进行剪辑,事先去除对分类作用不大的样本。该算法比较适用于样本容量比较大的类域的自动分类,而那些样本容量较小的类域采用这种算法比较容易产生误分。
实现 K 近邻算法时,主要考虑的问题是如何对训练数据进行快速 K 近邻搜索,这在特征空间维数大及训练数据容量大时非常必要。

⑷ KNN算法,k近邻

K最近邻(k-Nearest Neighbour,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。

⑸ K近邻聚类算法

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Wiley - Pattern Classification, 2Ed.pdf
有中文版的但是不好找 上面很详细 还包括其他算法

⑹ knn是什么意思

作为一种非参数的分类算法,K-近邻(KNN)算法是非常有效和容易实现的。它已经广泛应用于分类、回归和模式识别等。

在应用KNN算法解决问题的时候,要注意两个方面的问题——样本权重和特征权重。利用SVM来确定特征的权重,提出了基于SVM的特征加权算法(FWKNN,featureweightedKNN)。实验表明,在一定的条件下,FWKNN能够极大地提高分类准确率。

(6)k近邻算法投票法扩展阅读:

KNN(K- Nearest Neighbor)法即K最邻近法,最初由 Cover和Hart于1968年提出,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路非常简单直观:

如果一个样本在特征空间中的K个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。该方法在定类决策上只依据最邻近的一个或者几个样本的类别来决定待分样本所属的类别。

⑺ k近邻算法的概念介绍

用官方的话来说,所谓K近邻算法,即是给定一个训练数据集,对新的输入实例,在训练数据集中找到与该实例最邻近的K个实例(也就是上面所说的K个邻居), 这K个实例的多数属于某个类,就把该输入实例分类到这个类中。根据这个说法,咱们来看下引自维基网络上的一幅图:

⑻ knn算法是什么

KNN(K- Nearest Neighbor)法即K最邻近法,最初由Cover和Hart于1968年提出,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。

作为一种非参数的分类算法,K-近邻(KNN)算法是非常有效和容易实现的。它已经广泛应用于分类、回归和模式识别等。

介绍

KNN算法本身简单有效,它是一种lazy-learning算法,分类器不需要使用训练集进行训练,训练时间复杂度为0。KNN分类的计算复杂度和训练集中的文档数目成正比,也就是说,如果训练集中文档总数为n,那么KNN的分类时间复杂度为O(n)。

KNN方法虽然从原理上也依赖于极限定理,但在类别决策时,只与极少量的相邻样本有关。由于KNN方法主要靠周围有限的邻近的样本,而不是靠判别类域的方法来确定所属类别的,因此对于类域的交叉或重叠较多的待分样本集来说,KNN方法较其他方法更为适合。

⑼ 机器学习中算法的优缺点之最近邻算法

机器学习中有个算法是十分重要的,那就是最近邻算法,这种算法被大家称为KNN。我们在学习机器学习知识的时候一定要学习这种算法,其实不管是什么算法都是有自己的优缺点的,KNN算法也不例外,在这篇文章中我们就详细的给大家介绍一下KNN算法的优缺点,大家一定要好好学起来哟。
说到KNN算法我们有必要说一下KNN算法的主要过程,KNN算法的主要过程有四种,第一就是计算训练样本和测试样本中每个样本点的距离,第二个步骤就是对上面所有的距离值进行排序(升序)。第三个步骤就是选前k个最小距离的样本。第四个步骤就是根据这k个样本的标签进行投票,得到最后的分类类别。
那么大家是否知道如何选择一个最佳的K值,这取决于数据。一般情况下,在分类时较大的K值能够减小噪声的影响,但会使类别之间的界限变得模糊。一般来说,一个较好的K值可通过各种启发式技术来获取,比如说交叉验证。另外噪声和非相关性特征向量的存在会使K近邻算法的准确性减小。近邻算法具有较强的一致性结果,随着数据趋于无限,算法保证错误率不会超过贝叶斯算法错误率的两倍。对于一些好的K值,K近邻保证错误率不会超过贝叶斯理论误差率。
那么KNN算法的优点是什么呢?KNN算法的优点具体体现在六点,第一就是对数据没有假设,准确度高,对outlier不敏感。第二就是KNN是一种在线技术,新数据可以直接加入数据集而不必进行重新训练。第三就是KNN理论简单,容易实现。第四就是理论成熟,思想简单,既可以用来做分类也可以用来做回归。第五就是可用于非线性分类。第六就是训练时间复杂度为O(n)。由此可见,KNN算法的优点是有很多的。
那么KNN算法的缺点是什么呢?这种算法的缺点具体体现在六点,第一就是样本不平衡时,预测偏差比较大。第二就是KNN每一次分类都会重新进行一次全局运算。第三就是k值大小的选择没有理论选择最优,往往是结合K-折交叉验证得到最优k值选择。第四就是样本不平衡问题(即有些类别的样本数量很多,而其它样本的数量很少)效果差。第五就是需要大量内存。第六就是对于样本容量大的数据集计算量比较大。
正是由于这些优点和缺点,KNN算法应用领域比较广泛,在文本分类、模式识别、聚类分析,多分类领域中处处有KNN算法的身影。
在这篇文章中我们给大家介绍了很多关于KNN算法的相关知识,通过对这些知识的理解相信大家已经知道该算法的特点了吧,希望这篇文章能够帮助大家更好的理解KNN算法。

⑽ 机器学习一般常用的算法有哪些

机器学习是人工智能的核心技术,是学习人工智能必不可少的环节。机器学习中有很多算法,能够解决很多以前难以企的问题,机器学习中涉及到的算法有不少,下面小编就给大家普及一下这些算法。

一、线性回归

一般来说,线性回归是统计学和机器学习中最知名和最易理解的算法之一。这一算法中我们可以用来预测建模,而预测建模主要关注最小化模型误差或者尽可能作出最准确的预测,以可解释性为代价。我们将借用、重用包括统计学在内的很多不同领域的算法,并将其用于这些目的。当然我们可以使用不同的技术从数据中学习线性回归模型,例如用于普通最小二乘法和梯度下降优化的线性代数解。就目前而言,线性回归已经存在了200多年,并得到了广泛研究。使用这种技术的一些经验是尽可能去除非常相似(相关)的变量,并去除噪音。这是一种快速、简单的技术。

二、Logistic 回归

它是解决二分类问题的首选方法。Logistic 回归与线性回归相似,目标都是找到每个输入变量的权重,即系数值。与线性回归不同的是,Logistic 回归对输出的预测使用被称为 logistic 函数的非线性函数进行变换。logistic 函数看起来像一个大的S,并且可以将任何值转换到0到1的区间内。这非常实用,因为我们可以规定logistic函数的输出值是0和1并预测类别值。像线性回归一样,Logistic 回归在删除与输出变量无关的属性以及非常相似的属性时效果更好。它是一个快速的学习模型,并且对于二分类问题非常有效。

三、线性判别分析(LDA)

在前面我们介绍的Logistic 回归是一种分类算法,传统上,它仅限于只有两类的分类问题。而LDA的表示非常简单直接。它由数据的统计属性构成,对每个类别进行计算。单个输入变量的 LDA包括两个,第一就是每个类别的平均值,第二就是所有类别的方差。而在线性判别分析,进行预测的方法是计算每个类别的判别值并对具备最大值的类别进行预测。该技术假设数据呈高斯分布,因此最好预先从数据中删除异常值。这是处理分类预测建模问题的一种简单而强大的方法。

四、决策树

决策树是预测建模机器学习的一种重要算法。决策树模型的表示是一个二叉树。这是算法和数据结构中的二叉树,没什么特别的。每个节点代表一个单独的输入变量x和该变量上的一个分割点。而决策树的叶节点包含一个用于预测的输出变量y。通过遍历该树的分割点,直到到达一个叶节点并输出该节点的类别值就可以作出预测。当然决策树的有点就是决策树学习速度和预测速度都很快。它们还可以解决大量问题,并且不需要对数据做特别准备。

五、朴素贝叶斯

其实朴素贝叶斯是一个简单但是很强大的预测建模算法。而这个模型由两种概率组成,这两种概率都可以直接从训练数据中计算出来。第一种就是每个类别的概率,第二种就是给定每个 x 的值,每个类别的条件概率。一旦计算出来,概率模型可用于使用贝叶斯定理对新数据进行预测。当我们的数据是实值时,通常假设一个高斯分布,这样我们可以简单的估计这些概率。而朴素贝叶斯之所以是朴素的,是因为它假设每个输入变量是独立的。这是一个强大的假设,真实的数据并非如此,但是,该技术在大量复杂问题上非常有用。所以说,朴素贝叶斯是一个十分实用的功能。

六、K近邻算法

K近邻算法简称KNN算法,KNN 算法非常简单且有效。KNN的模型表示是整个训练数据集。KNN算法在整个训练集中搜索K个最相似实例(近邻)并汇总这K个实例的输出变量,以预测新数据点。对于回归问题,这可能是平均输出变量,对于分类问题,这可能是众数类别值。而其中的诀窍在于如何确定数据实例间的相似性。如果属性的度量单位相同,那么最简单的技术是使用欧几里得距离,我们可以根据每个输入变量之间的差值直接计算出来其数值。当然,KNN需要大量内存或空间来存储所有数据,但是只有在需要预测时才执行计算。我们还可以随时更新和管理训练实例,以保持预测的准确性。

七、Boosting 和 AdaBoost

首先,Boosting 是一种集成技术,它试图集成一些弱分类器来创建一个强分类器。这通过从训练数据中构建一个模型,然后创建第二个模型来尝试纠正第一个模型的错误来完成。一直添加模型直到能够完美预测训练集,或添加的模型数量已经达到最大数量。而AdaBoost 是第一个为二分类开发的真正成功的 boosting 算法。这是理解 boosting 的最佳起点。现代 boosting 方法建立在 AdaBoost 之上,最显着的是随机梯度提升。当然,AdaBoost 与短决策树一起使用。在第一个决策树创建之后,利用每个训练实例上树的性能来衡量下一个决策树应该对每个训练实例付出多少注意力。难以预测的训练数据被分配更多权重,而容易预测的数据分配的权重较少。依次创建模型,每一个模型在训练实例上更新权重,影响序列中下一个决策树的学习。在所有决策树建立之后,对新数据进行预测,并且通过每个决策树在训练数据上的精确度评估其性能。所以说,由于在纠正算法错误上投入了太多注意力,所以具备已删除异常值的干净数据十分重要。

八、学习向量量化算法(简称 LVQ)

学习向量量化也是机器学习其中的一个算法。可能大家不知道的是,K近邻算法的一个缺点是我们需要遍历整个训练数据集。学习向量量化算法(简称 LVQ)是一种人工神经网络算法,它允许你选择训练实例的数量,并精确地学习这些实例应该是什么样的。而学习向量量化的表示是码本向量的集合。这些是在开始时随机选择的,并逐渐调整以在学习算法的多次迭代中最好地总结训练数据集。在学习之后,码本向量可用于预测。最相似的近邻通过计算每个码本向量和新数据实例之间的距离找到。然后返回最佳匹配单元的类别值或作为预测。如果大家重新调整数据,使其具有相同的范围,就可以获得最佳结果。当然,如果大家发现KNN在大家数据集上达到很好的结果,请尝试用LVQ减少存储整个训练数据集的内存要求

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