数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)

       数据集成:是将储存咋两个数据框内的数据,以“关键词”为依据,以行为单位做列向合并,是通过merge()函数实现,基本形式:merge(数据框1,数据框2,by="关键字")。

       但是在数据集成中可能会有这些问题出现:

(1)同名异意:数据集A中的ID描述的是菜品单号,数据集B中的ID描述的是订单编号,则合并的话会出现问题。

(2)异名同意:数据集A中的data描述的是日期,数据集B中的dt描述的也是日期,则合并的话会出现问题。

(3)单位不统一:两个数据集描述的同一个实体,但是单位不同。

     另外,各个变量之间的单位的量纲不同(单位不同),或者数值差别过大,若不进行处理,分析的结果可能会出错,所以,对数据做标准化很重要:

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第1张图片

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第2张图片

数据规范化代码实现:

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第3张图片

# 设置工作空间
# 把“数据及程序”文件夹拷贝到F盘下,再用setwd设置工作空间
setwd("E:/自己重要的文件/R语言个人分类总结/R语言数据分析与挖掘实战/图书配套数据、代码/chapter4/示例程序")
# 读取数据
data <- read.csv('./data/normalization_data.csv', header = FALSE) 


# 最小-最大规范化
b1 <- (data[, 1] - min(data[, 1])) / (max(data[, 1]) - min(data[, 1]))
b2 <- (data[, 2] - min(data[, 2])) / (max(data[, 2]) - min(data[, 2]))
b3 <- (data[, 3] - min(data[, 3])) / (max(data[, 3]) - min(data[, 3]))
b4 <- (data[, 4] - min(data[, 4])) / (max(data[, 4]) - min(data[, 4]))
data_scatter <- cbind(b1, b2, b3, b4)
数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第4张图片

# 零-均值规范化
data_zscore <- scale(data)

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第5张图片


# 小数定标规范化
i1 <- ceiling(log(max(abs(data[, 1])), 10))  # 小数定标的指数
c1 <- data[, 1] / 10 ^ i1
i2 <- ceiling(log(max(abs(data[, 2])), 10))
c2 <- data[, 2] / 10 ^ i2
i3 <- ceiling(log(max(abs(data[, 3])), 10))
c3 <- data[, 3] / 10 ^ i3
i4 <- ceiling(log(max(abs(data[, 4])), 10))
c4 <- data[, 4] / 10 ^ i4
data_dot <- cbind(c1, c2, c3, c4)
数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第6张图片

# 打印结果
options(digits = 4)  # 控制输出结果的有效位数
data
data_scatter
data_zscore

data_dot


连续属性离散化:

一些数据挖掘算法(特别是分类算法ID3,Apriori算法等)要求数据类型是离散分类的,这时需要将连续属性变换为离散属性,这就是连续属性离散化。


  

        2 常用的离散化方法有等宽法、等频法和聚类等

  数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第7张图片

  数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第8张图片

连续属性离散化的代码实现:

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第9张图片共930个数据

# 设置工作空间
# 把“数据及程序”文件夹拷贝到F盘下,再用setwd设置工作空间
setwd("E:/自己重要的文件/R语言个人分类总结/R语言数据分析与挖掘实战/图书配套数据、代码/chapter4/示例程序")
# 读取数据文件,提取标题行
data <- read.csv('./data/discretization_data.csv', header = TRUE) 


# 等宽离散化

v1 <- ceiling(data[, 1] * 10)

plot(data[, 1], v1, xlab = '肝气郁结证型系数') # 图示结果

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第10张图片

# 等频离散化
names(data) <- 'f'  # 变量重命名
attach(data)
seq(0, length(f), length(f) / 6)  # 等频划分为6组
v <- sort(f)  # 按大小排序作为离散化依据
v2 <- rep(0, 930)  # 定义新变量, 930是 一共有930个样本数据。
for (i in 1:930) {
  v2[i] <- ifelse (f[i] <= v[155], 1,
                   ifelse (f[i] <= v[310], 2,
                           ifelse (f[i] <= v[465], 3,
                                   ifelse (f[i] <= v[620], 4, 
                                           ifelse (f[i] <= v[775], 5, 6)))))



detach(data)
plot(data[, 1], v2, xlab = '肝气郁结证型系数') # 图示结果

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第11张图片

上图就是说明:1,2,3,4,5,6类的个数都相等(虽然从图上看不出来,因为黑色部分与黑色部分肉眼比较不了个数)

# 聚类离散化
result <- kmeans(data, 6)
v3 <- result$cluster

plot(data[, 1], v3, xlab = '肝气郁结证型系数')  # 图示结果

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第12张图片

数据集成、数据变换下的标准化(最小最大规范化、0均值规范化和小数定标规范化)和连续属性离散化(等宽法、等频法和聚类法)_第13张图片



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