Tensorflow学习： one-hot编码

问题源于Udacity深度学习视频13，14课不解之处。
https://classroom.udacity.com/courses/ud730/lessons/6370362152/concepts/63713510510923

一、One-Hot Encoding
One-Hot编码，又称为一位有效编码，主要是采用位状态寄存器来对个状态进行编码，每个状态都由他独立的寄存器位，并且在任意时候只有一位有效。
在实际的机器学习的应用任务中，特征有时候并不总是连续值，有可能是一些分类值，如性别可分为“male”和“female”。在机器学习任务中，对于这样的特征，通常我们需要对其进行特征数字化，如下面的例子：
有如下三个特征属性：
性别：[“male”，”female”]
地区：[“Europe”，”US”，”Asia”]
浏览器：[“Firefox”，”Chrome”，”Safari”，”Internet Explorer”]
对于某一个样本，如[“male”，”US”，”Internet Explorer”]，我们需要将这个分类值的特征数字化，最直接的方法，我们可以采用序列化的方式：[0,1,3]。但是这样的特征处理并不能直接放入机器学习算法中。

二、One-Hot Encoding的处理方法
对于上述的问题，性别的属性是二维的，同理，地区是三维的，浏览器则是思维的，这样，我们可以采用One-Hot编码的方式对上述的样本“[“male”，”US”，”Internet Explorer”]”编码，“male”则对应着[1，0]，同理“US”对应着[0，1，0]，“Internet Explorer”对应着[0,0,0,1]。则完整的特征数字化的结果为：[1,0,0,1,0,0,0,0,1]。这样导致的一个结果就是数据会变得非常的稀疏。
可以这样理解，对于每一个特征，如果它有m个可能值，那么经过独热编码后，就变成了m个二元特征。并且，这些特征互斥，每次只有一个激活。因此，数据会变成稀疏的。
这样做的好处主要有：
解决了分类器不好处理属性数据的问题
一定程度上也起到了扩充特征的作用

三、实际的Python代码

from sklearn import preprocessing  

enc = preprocessing.OneHotEncoder()  
enc.fit([[0,0,3],[1,1,0],[0,2,1],[1,0,2]])  

array = enc.transform([[0,1,3]]).toarray()  

print(array)  

结果：[[ 1. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 1.]]
我们将矩阵排起来看：
[[ 0 0 3];
[ 1 1 0];
[ 0 2 1];
[ 1 0 2]]

矩阵每一列代表一个特征：
第一列只有0或1出现，共两种情况，所以one-hot编码前两维代表第一个特征，也恰好说明了是性别的分类。
第二列有0，1，2出现，三种情况，所以one-hot编码中间三维代表第二个特征，恰好证明了地区所对应的特征。
第三列有0，1，2，3出现，四种情况，所以one-hot编码最后思维代表第三个特征也是最后一个特征，证明了浏览器的对应的特征。
这里也很好的解释了“一定程度上也起到了扩充特征的作用”这句话，其实就是将所有的特征都融入到一个向量里面构成one-hot意义下的特征，一下子变成了9维的向量（个人理解）。
我们进一步墨迹下：
特征列：
[[“male”，”female”,”Europe”，”US”，”Asia”,”Firefox”，”Chrome”，”Safari”，”Internet Explorer”]]
输出结果：
[[ 1. ，0. ， 0. ， 1.， 0. ， 0.， 0.， 0.， 1.]]
参考文献链接：
http://www.cnblogs.com/lzh-cnblogs/p/3764749.html
http://blog.csdn.net/google19890102/article/details/44039761