机器学习归一化和标准化

1. 为什么做归一化和标准化¶

样本中有多个特征，每一个特征都有自己的定义域和取值范围，他们对距离计算也是不同的，如取值较大的影响力会盖过取值较小的参数。因此，为了公平，样本参数必须做一些归一化处理，将不同的特征都缩放到相同的区间或者分布内。

2. 归一化¶

通过对原始数据进行变换，把数据映射到(默认为[0,1])之间。scikit-learn 中实现归一化的 API:

from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler

def test():

    # 1. 准备数据
    data = [[90, 2, 10, 40],
            [60, 4, 15, 45],
            [75, 3, 13, 46]]

    # 2. 初始化归一化对象
    transformer = MinMaxScaler()

    # 3. 对原始特征进行变换
    data = transformer.fit_transform(data)

    # 4. 打印归一化后的结果
    print(data)

归一化受到最大值与最小值的影响，这种方法容易受到异常数据的影响, 鲁棒性较差，适合传统精确小数据场景 

3. 标准化

• mean 为特征的平均值
• σ 为特征的标准差

scikit-learn 中实现标准化的 API:

from sklearn.preprocessing import StandardScaler

def test():

    # 1. 准备数据
    data = [[90, 2, 10, 40],
            [60, 4, 15, 45],
            [75, 3, 13, 46]]

    # 2. 初始化标准化对象
    transformer = StandardScaler()

    # 3. 对原始特征进行变换
    data = transformer.fit_transform(data)

    # 4. 打印归一化后的结果
    print(data)

对于标准化来说，如果出现异常点，由于具有一定数据量，少量的异常点对于平均值的影响并不大 

 小结

1. 归一化和标准化都能够将量纲不同的数据集缩放到相同范围内
2. 归一化受到最大值与最小值的影响，这种方法容易受到异常数据的影响, 鲁棒性较差，适合传统精确小数据场景
3. 对于标准化来说，如果出现异常点，由于具有一定数据量，少量的异常点对于平均值的影响并不大，鲁棒性更好