模型常见距离公式

最近需要不断沉淀,距离公式永远不能忘记

欧氏距离

最简单直接的距离度量方法
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标准化欧氏距离

标准化欧氏距离是针对欧氏距离的缺点而作的一种改进。
思路:既然数据各维分量的分布不一样,那先将各个分量都“标准化”到均值、方差相等。
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曼哈顿距离

方格型的区域,从一点到达另一点,显然车辆行走的距离不是两点间的直线距离,而是可以认为不同坐标系上两位置的差值求和
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切比雪夫距离

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闵可夫斯基距离(Minkowski Distance)

闵氏距离不是一种距离,而是一组距离(以上三组距离公式)的定义,是对多个距离度量公式的概括性的表述。
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闵氏距离的缺点:
将各个分量的量纲(scale),也就是将单位相同的看待;
未考虑各个分量的分布(期望,方差等)可能是不同的

马氏距离

两个正态分布图,它们的均值分别为a和b,但方差不一样,则图中的A点离哪个总体更近?或者说A有更大的概率属于谁?显然,A离左边的更近,A属于左边总体的概率更大,尽管A与a的欧式距离远一些。这就是马氏距离的直观解释。
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马氏距离表示 数据的协方差距离。它是一种有效的计算两个位置样本集的相似度的方法
与欧式距离不同的是,它考虑到各种特性之间的联系,即独立于测量尺度。
马氏距离定义:设总体G为m维总体(考察m个指标),均值向量为μ=(μ1,μ2,… …,μm,),协方差阵为∑=(σij),
则样本X=(X1,X2,… …,Xm,)与总体G的马氏距离定义为:
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马氏距离也可以定义为两个服从同一分布并且其协方差矩阵为∑的随机变量的差异程度:如果协方差矩阵为单位矩阵,马氏距离就简化为欧式距离;如果协方差矩阵为对角矩阵,则其也可称为正规化的欧式距离。
马氏距离特性
1)量纲无关,排除变量之间的相关性的干扰;
2)马氏距离的计算是建立在总体样本的基础上的,如果拿同样的两个样本,放入两个不同的总体中,最后计算得出的两个样本间的马氏距离通常是不相同的,除非这两个总体的协方差矩阵碰巧相同;
3)计算马氏距离过程中,要求总体样本数大于样本的维数,否则得到的总体样本协方差矩阵逆矩阵不存在,这种情况下,用欧式距离计算即可。
4)还有一种情况,满足了条件总体样本数大于样本的维数,但是协方差矩阵的逆矩阵仍然不存在,比如三个样本点(3,4),(5,6),(7,8),这种情况是因为这三个样本在其所处的二维空间平面内共线。这种情况下,也采用欧式距离计算。

余弦距离(Cosine Distance)

几何中,夹角余弦可用来衡量两个向量方向的差异;机器学习中,借用这一概念来衡量样本向量之间的差异。
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模型常见距离公式_第8张图片

汉明距离(Hamming Distance)

两个等长字符串s1与s2的汉明距离为:将其中一个变为另外一个所需要作的最小字符替换次数。

杰卡德距离(Jaccard Distance)

杰卡德相似系数(Jaccard similarity coefficient):两个集合A和B的交集元素在A,B的并集中所占的比例,称为两个集合的杰卡德相似系数,用符号J(A,B)表示:
模型常见距离公式_第9张图片
杰卡德距离(Jaccard Distance):与杰卡德相似系数相反,用两个集合中不同元素占所有元素的比例来衡量两个集合的区分度:
模型常见距离公式_第10张图片

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