数据挖掘中的特征选择
数据挖掘中的特征选择技巧(五)
数据挖掘中的特征选择技巧在数据挖掘领域，特征选择是一个非常重要的环节。
特征选择是指从数据集中选择最具代表性的特征，以便用于建模和预测分析。
在实际应用中，通常会遇到大量的特征数据，而并非所有的特征都对建模和预测有帮助。
因此，如何有效地进行特征选择，成为了数据挖掘领域的一个重要课题。
本文将介绍数据挖掘中的特征选择技巧，以及其在实际应用中的意义。
1. 特征选择的意义特征选择在数据挖掘中具有重要意义。
首先，特征选择可以提高模型的鲁棒性和泛化能力。
当特征选择得当时，可以有效地减少模型的复杂度，降低过拟合的风险，从而提高模型的预测能力。
其次，特征选择可以降低建模的成本和时间。
在实际应用中，数据集往往包含大量的特征，而特征选择可以帮助我们筛选出最重要的特征，从而降低数据处理和建模的成本和时间。
最后，特征选择可以帮助我们更好地理解数据。
通过特征选择，我们可以发现数据中隐藏的规律和关联，从而更好地理解数据背后的含义。
2. 特征选择的方法在数据挖掘中，有许多方法可以用来进行特征选择。
其中，常用的方法包括过滤式、包裹式和嵌入式特征选择方法。
过滤式特征选择方法是指在建模之前，利用特征之间的关联关系进行筛选，常用的技巧包括方差分析、相关系数分析等。
包裹式特征选择方法是指在建模过程中，通过不断地尝试不同的特征组合，从而选择最优的特征子集。
嵌入式特征选择方法是指在建模过程中，将特征选择融入到模型训练中，通常是通过正则化技术来实现。
除了上述的基本方法外，还有一些其他的特征选择技巧。
例如，基于信息熵的特征选择方法可以通过计算特征对于目标变量的信息增益来进行特征选择。
此外，基于树模型的特征选择方法可以通过计算特征的重要性分数来进行特征选择。
这些方法各有特点，可以根据具体的应用场景来选择合适的方法。
3. 特征选择的实际应用在实际应用中，特征选择技巧被广泛应用于各种领域。
例如，在医疗领域，可以利用特征选择技巧来筛选出对疾病诊断和预测有帮助的生物标志物。
数据挖掘中的特征选择方法和注意事项
数据挖掘中的特征选择方法和注意事项特征选择是数据挖掘中的一个重要环节，它能够从原始数据中选择出较为有价值的特征，以提高数据挖掘模型的准确性和效率。
在进行数据特征选择时，需要遵循一些方法和注意事项，以确保选择到最佳的特征组合。
首先，特征选择的方法有很多种，下面将介绍几种常用的特征选择方法。
1. 过滤式特征选择：过滤式特征选择是最常用的一种方法。
它通过计算特征与目标变量之间的关联程度，来判定特征的重要性。
常用的指标包括相关系数、互信息量、卡方检验等。
该方法的优点是计算简单，速度快。
但缺点是无法考虑特征与特征之间的相关性。
2. 包裹式特征选择：包裹式特征选择则是将特征选择看作一个搜索优化问题。
它将特征选择过程嵌入到建模算法中，通过训练模型来评估特征的重要性。
常用的方法包括递归特征消除（RFE）、遗传算法等。
该方法的优点是能够考虑特征与特征之间的相关性，但缺点是计算复杂度高，耗时较长。
3. 嵌入式特征选择：嵌入式特征选择是将特征选择与模型的训练过程融为一体。
在建模过程中，模型会自动选择出重要的特征。
常用的方法包括L1正则化（如Lasso回归）、决策树等。
该方法的优点是计算简单，能够兼顾特征与特征之间的相关性。
其次，特征选择时需要注意一些事项，以确保选择到合适的特征组合。
1. 特征与目标变量的关联性：选择特征时，应首先考虑特征与目标变量之间的关联程度。
只有与目标变量相关性较高的特征才具备较好的预测能力。
2. 特征与特征之间的相关性：特征之间的相关性也需要考虑。
如果多个特征之间存在较高的相关性，那么只选择其中一个特征即可。
这样可以避免特征冗余，提高模型的稳定性。
3. 特征的可解释性和可操作性：特征的可解释性和可操作性也需要被考虑。
选择具有明确解释和实际可操作性的特征，有助于深入理解数据的本质和应用选择的结果。
4. 评估特征选择效果：特征选择并非一劳永逸的过程，需要不断评估其效果。
可以通过交叉验证、模型性能指标等方法来评估选择特征后模型的表现，以便进一步优化特征选择过程。
特征选择的常用方法
特征选择的常用方法特征选择是机器学习和数据挖掘领域中的一个重要步骤，其目的是从各种特征中选择出对目标变量有最大预测能力的特征子集。
特征选择的主要作用是降低维度、减少计算复杂度、提高模型的解释性和泛化能力。
本文将介绍一些常用的特征选择方法。
一、过滤式方法过滤式方法是特征选择中最简单和最常用的方法之一。
它独立于任何具体的学习算法，通过计算各个特征与目标变量之间的关联度来选择特征。
常用的过滤式方法包括皮尔逊相关系数、互信息和卡方检验等。
1. 皮尔逊相关系数皮尔逊相关系数是衡量两个变量之间线性相关程度的统计量，取值范围为[-1,1]。
当相关系数接近于1时，表示两个变量呈正相关；当相关系数接近于-1时，表示两个变量呈负相关；当相关系数接近于0时，表示两个变量之间没有线性相关关系。
在特征选择中，可以计算每个特征与目标变量之间的相关系数，选取相关系数较大的特征作为最终的特征子集。
2. 互信息互信息是衡量两个随机变量之间信息传递量的统计量，可以用来度量特征与目标变量之间的相关性。
互信息的取值范围为[0,+∞]，互信息越大表示两个变量之间的相关性越强。
在特征选择中，可以计算每个特征与目标变量之间的互信息，选取互信息较大的特征作为最终的特征子集。
3. 卡方检验卡方检验是一种统计方法，可以用来检验两个变量之间是否存在显著的关联性。
在特征选择中，可以将特征和目标变量之间的关系建模成一个列联表，然后计算卡方值。
卡方值越大表示特征和目标变量之间的关联性越强，选取卡方值较大的特征作为最终的特征子集。
二、包裹式方法包裹式方法是一种更加复杂和计算量较大的特征选择方法，它直接使用具体的学习算法来评估特征的贡献。
包裹式方法通过搜索特征子集的所有可能组合，并使用具体的学习算法对每个特征子集进行评估和比较。
常用的包裹式方法包括递归特征消除、遗传算法和模拟退火算法等。
1. 递归特征消除递归特征消除是一种基于模型的特征选择方法。
它通过反复训练模型，并在每次训练后消除对模型贡献较小的特征，直到达到指定的特征数目。
数据挖掘中的特征选择方法
数据挖掘中的特征选择方法数据挖掘是一种从大量数据中获取有价值信息的技术，而特征选择则是数据挖掘过程中的重要步骤之一。
特征选择的目的是从原始数据中筛选出最具代表性和重要性的特征，以提高数据挖掘的准确性和效率。
本文将介绍常用的数据挖掘中的特征选择方法。
一、过滤式特征选择过滤式特征选择方法是首先对特征进行评估，然后根据评估结果进行特征选择。
常用的评估方法有信息增益、相关系数和方差分析等。
信息增益是用来衡量特征与目标变量之间关联程度的指标，相关系数是衡量两个变量之间线性相关程度的指标，方差分析则用来比较不同组之间方差的差异。
通过对特征进行评估和排序，可以选择出最优的特征子集。
二、包裹式特征选择包裹式特征选择方法是将特征选择过程看作是一个特征子集搜索的过程。
通过构建一个评估函数，不断搜索不同的特征子集，并根据评估函数的结果来选择最优的特征子集。
包裹式特征选择方法一般在计算量较大的情况下使用，因为它需要对每个特征子集进行评估和比较，计算复杂度较高。
三、嵌入式特征选择嵌入式特征选择方法是将特征选择与模型训练过程结合起来，通过在模型训练过程中选择最优的特征子集。
常见的嵌入式特征选择方法有决策树、支持向量机和逻辑回归等。
这些方法在模型训练过程中可以自动选择最优的特征子集，避免了特征选择和模型训练两个独立的步骤。
四、特征选择的评价指标在进行特征选择时，需要选择合适的评价指标来度量特征的重要性。
常用的评价指标有准确率、召回率、F1值和AUC等。
准确率是指分类器正确分类的样本占总样本数的比例，召回率是指分类器正确识别正例样本的能力，F1值综合了准确率和召回率的指标，AUC是指受试者工作特征曲线下的面积，用于评估分类器的性能。
五、特征选择的应用特征选择在数据挖掘领域有着广泛的应用。
在文本分类中，通过选择关键词作为特征子集，可以进行有效的文本分类。
在图像识别中，通过选择具有代表性的图像特征，可以提高图像识别的准确性。
在生物信息学领域，通过选择关键的基因特征，可以提高基因表达数据的分析效果。
数据挖掘中的特征选择和聚类分析
数据挖掘中的特征选择和聚类分析数据挖掘是一种利用计算机技术对大量数据进行深入分析和处理的方法。
数据挖掘可以帮助我们从大量数据中发现规律、模式和趋势等信息。
其中，特征选择和聚类分析是数据挖掘中的两个重要步骤。
本文将深入探讨这两个步骤的相关概念、方法和应用。
一、特征选择特征选择是数据挖掘中的一项重要技术。
其目的是从原始数据中选择出最具有代表性和有效性的特征子集，以提高数据挖掘的准确性和效率。
特征选择可以帮助我们减少数据的维度，减少数据处理的时间和成本，还可以帮助我们发现数据中的规律和模式。
下面将介绍特征选择的方法和应用。
1.方法（1）过滤式特征选择：过滤式特征选择是在特征提取之前对所有特征进行筛选，选出与分类或回归任务相关性最高的特征。
常用的方法有相关系数法、卡方检验法、互信息法等。
（2）包裹式特征选择：包裹式特征选择是将特征选择嵌入到分类或回归模型中，通过评估分类或回归结果的精度来选择最佳特征子集。
常用的方法有遗传算法、模拟退火算法、梯度下降法等。
（3）嵌入式特征选择：嵌入式特征选择是将特征选择嵌入到分类或回归算法中，通过自动学习特征的权重和重要性来选择最佳特征子集。
常用的方法有决策树、支持向量机、神经网络等。
2.应用特征选择可以在许多领域中得到广泛应用，例如医学诊断、金融风险管理、文本分类等。
在医学诊断中，可以使用特征选择方法选择最具有代表性和有效性的生物标志物，以提高疾病的诊断准确性和治疗效果。
在金融风险管理中，可以使用特征选择方法选择最具有代表性和有效性的财务指标，以预测市场波动和风险。
在文本分类中，可以使用特征选择方法选择最具有代表性和有效性的单词或短语，以自动判断文本的主题和情感。
二、聚类分析聚类分析是数据挖掘中的一项常用技术。
其目的是将相似的数据点划分到同一类别中，以发现数据的内在结构和特征。
聚类分析可以帮助我们识别数据中的模式、群组和异常值等信息，还可以帮助我们预测未来的趋势和变化。
数据挖掘中的特征选择和模型评估技巧
数据挖掘中的特征选择和模型评估技巧特征选择和模型评估是数据挖掘中不可忽视的重要环节。
特征选择是指从原始数据集中选择与目标变量相关的一些特征，以提高模型的预测性能和解释能力。
而模型评估则是通过一系列评估指标对所建立的模型进行性能评估和比较，从而选择最佳的模型。
在数据挖掘的过程中，数据特征往往众多，但并不是所有的特征都对模型的预测能力有积极影响。
特征选择的目的就是找出对目标变量预测有帮助的特征，剔除无用的特征，从而提高模型的性能和效果。
一种常用的特征选择方法是过滤法，它通过对特征进行统计分析或相关度计算将重要的特征筛选出来。
常用的统计分析方法包括方差分析（ANOVA），卡方检验等。
相关度计算则是通过计算特征与目标变量之间的关联性来选择特征。
常用的相关度计算方法有皮尔逊相关系数、互信息等。
通过这些统计方法可以得到特征的重要性排序，进而选择排名靠前的特征。
另一种常用的特征选择方法是包裹法，它是通过将特征子集作为输入，不断构建模型并评估得分来进行特征选择。
常见的包裹法有递归特征消除（RFE）和遗传算法等。
这些方法不需要先验知识，可以针对不同的模型进行特征选择。
此外，嵌入法也是一种常用的特征选择方法。
嵌入法将特征选择作为模型训练的一部分，通过模型的评估指标来确定特征的重要性。
经典的嵌入法有L1正则化、决策树等。
这些方法可以在模型训练的过程中同时进行特征选择和模型训练，具有较好的效果和稳定性。
特征选择完成后，接下来就是模型评估的环节。
模型评估是评估所建立模型的性能和预测能力，从而选择最佳的模型。
模型评估通常使用一系列评估指标来量化模型的性能，如准确率、召回率、精确率、F1值等。
这些指标可以衡量模型在不同方面的预测能力，根据具体需求选择适合的指标来评估模型。
通常情况下，模型评估会采用交叉验证方法来避免模型对训练集的过拟合。
常见的交叉验证方法有K折交叉验证和留一交叉验证。
交叉验证将数据集划分为训练集和验证集，通过不同的划分方式来评估模型的性能。
高维数据挖掘中的特征选择与降维算法综述
高维数据挖掘中的特征选择与降维算法综述随着互联网和大数据技术的快速发展，我们面临着大规模高维数据的挖掘问题。
在这种情况下，特征选择与降维算法成为了解析和利用这些数据的关键步骤。
本文将综述高维数据挖掘中的特征选择与降维算法，分析其原理、优缺点以及适用场景，并对未来的研究方向进行展望。
一、特征选择算法特征选择是从原始数据中选择最相关或最有用的特征子集的过程，以降低数据维度和提高模型性能。
常见的特征选择算法包括过滤式方法、包裹式方法和嵌入式方法。
1. 过滤式方法过滤式方法独立于后续的学习器，通过计算每个特征与目标变量之间的相关度来进行特征选择。
常用的过滤式方法有相关系数法、信息增益法和卡方检验法等。
优点是计算简单，不受学习器的影响；缺点是无法考虑特征之间的相互关系。
2. 包裹式方法包裹式方法通过将特征选择视为一个搜索问题，从所有特征子集中选出最佳子集，以优化某个评估准则来选择最佳特征。
常用的包裹式方法有递归特征消除法、遗传算法和蚁群优化算法等。
优点是能够考虑特征之间的相互关系；缺点是计算复杂度高和搜索空间大。
3. 嵌入式方法嵌入式方法将特征选择融入到学习器的训练过程中，通过学习算法选择最佳特征子集。
常用的嵌入式方法有LASSO回归、决策树和支持向量机等。
优点是能够同时进行特征选择和建模；缺点是可能在不同学习器中表现不佳。
二、降维算法降维是减少特征数量的过程，通过将高维数据映射到低维空间来实现。
常见的降维算法包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）和流形学习等。
1. 主成分分析（PCA）PCA是一种最常用的降维方法，通过线性变换将原始数据映射到新的正交坐标系，使得新的坐标系上数据的方差最大化。
优点是简单易懂、计算高效；缺点是无法保留原始特征的类别判别能力。
2. 线性判别分析（LDA）LDA是一种有监督的降维方法，它通过最大化类间距离和最小化类内距离的方式，将原始数据映射到低维空间。
LDA在模式识别和人脸识别等任务中应用广泛。
特征选择方法
特征选择方法特征选择是机器学习和数据挖掘中的重要环节，其目的是从原始特征中选择出对目标变量有重要影响的特征，以提高模型的预测性能和降低计算成本。
在实际应用中，特征选择方法的选择对最终模型的性能有着重要的影响。
本文将介绍几种常见的特征选择方法，以帮助读者更好地理解和应用特征选择技术。
1. 过滤式特征选择。
过滤式特征选择是在训练模型之前对特征进行选择，其主要思想是根据特征与目标变量之间的相关性来进行选择。
常用的过滤式特征选择方法包括相关系数、信息增益、卡方检验等。
这些方法通过对特征进行评估，筛选出与目标变量相关性较高的特征，从而达到降低特征维度、提高模型性能的目的。
2. 包裹式特征选择。
包裹式特征选择是在模型训练过程中进行特征选择，其主要思想是将特征选择过程嵌入到模型训练中。
常用的包裹式特征选择方法包括递归特征消除、基于模型的特征选择等。
这些方法通过反复训练模型并调整特征集合，最终选择出对模型性能影响最大的特征组合。
3. 嵌入式特征选择。
嵌入式特征选择是在模型训练过程中自动地进行特征选择，其主要思想是将特征选择过程融入到模型参数的学习过程中。
常用的嵌入式特征选择方法包括L1正则化、决策树剪枝等。
这些方法通过在模型训练过程中对特征进行惩罚或剪枝，从而实现特征选择的目的。
4. 混合式特征选择。
混合式特征选择是将多种特征选择方法进行组合，以充分利用各种方法的优势。
常用的混合式特征选择方法包括特征重要性评估、特征组合搜索等。
这些方法通过综合考虑不同特征选择方法的结果，选择出对模型性能影响最大的特征集合。
在实际应用中，特征选择方法的选择应根据具体问题的特点和数据的特征来进行。
需要注意的是，特征选择过程应该是一个迭代的过程，需要不断地尝试不同的方法和参数，以找到最优的特征集合。
另外，特征选择方法的选择也需要考虑到模型的类型和性能指标，以确保选择出的特征集合能够在实际应用中发挥最大的作用。
总之，特征选择是机器学习和数据挖掘中至关重要的一环，其选择方法的合理性和有效性直接影响着最终模型的性能。
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2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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特征选择和特征降维是两类特征归约方法。
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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特征选择
特征选择的一般过程包括：首先从特征全集中产生出一 个特征子集，然后用评价函数对该特征子集进行评价， 评价的结果与停止准则进行比较，若评价结果比停止准 则好就停止，否则就继续产生下一组特征子集，继续进 行特征选择。选出来的特征子集一般还要验证其有效性 。
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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特征归约在数据挖掘中的作用
因为在文本分类、信息检索和生物信息学等数据挖掘的 应用领域中，数据的维数往往是很高的。
高维的数据集中包含了大量的特征(属性)。比如一个文 本数据集中，每一个文本都可以用一个向量来表示，向 量中的每一个元素就是每一个词在该文本中出现的频率 。在这种情况下，这个数据集中就存在着成千上万的特 征。这种高维的数据给数据挖掘带来了“维灾难”(The Curse of Dimensionality)问题。
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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典型数据挖掘系统
图形用户界面
模式评估 数据挖掘引擎
数据库或数据仓库服务器
数据清洗
数据集成
过滤
2019/12/22
数据库
数据仓库
数据挖掘中的特征选择
知识库
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数据挖掘:多个学科的融合
数据库系统
统计学
机器学习
数据挖掘
可视化
算法
其他学科
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
数据挖掘是一种从大量数据中寻找其规律的技 术。它综合了统计学、数据库技术和人工智能 技术
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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数据库越来越大
数据挖掘
海量的数据
有价值的知识
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘的应用
数据分析和决策支持
市场分析和管理
客户关系管理 (CRM)，市场占有量分析，交叉销售，目标市 场
2019/12/22
数据挖掘中的特征选择
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完全搜索分为穷举搜索与非穷举搜索两类。 (1) 广度优先搜索(BFS ) (2) 分支限界搜索(BAB) (3) 定向搜索 (BS) (4) 最优优先搜索(Best First Search)
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数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘—知识挖掘的核心
模式评估
数据挖掘 任务相关数据
数据仓库
选择
数据清理 数据集成
数据库
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数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘的步骤
了解应用领域
了解相关的知识和应用的目标
创建目标数据集: 选择数据 数据清理和预处理: (这个可能要占全过程60％的工作
量)
数据缩减和变换 找到有用的特征，维数缩减/变量缩减，不变量的表示
数据挖掘中的数据归约问题
为什么需要数据挖掘
数据爆炸问题
自动数据收集工具和成熟的数据库技术使得大量的 数据被收集，存储在数据库、数据仓库或其他信息 库中以待分析。
我们拥有丰富的数据，但却缺乏有用的信息 数据爆炸但知识贫乏
数据挖掘的作用
数据挖掘：在大量的数据中挖掘感兴趣的知识 （规则，规律，模式，约束）
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数据挖掘的分类
预言（Predication）：用历史预测 未来
描述（Description）：了解数据中 潜在的规律
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数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘的主要方法
分类（Classification） 聚类(Clustering) 相关规则(Association Rule) 回归(Regression) 其他
风险分析和管理
风险预测，客户保持，保险业的改良，质量控制，竞争分析
欺骗检测和异常模式的监测 (孤立点)
其他的应用
文本挖掘 (新闻组，电子邮件，文档) 和Web挖掘 流数据挖掘 DNA 和生物数据分析
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数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘: 数据库中的知识挖掘(KDD)
选择数据挖掘的功能 数据总结, 分类模型数据挖掘, 回归分析, 关联规则挖 掘, 聚类分析等
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数据挖掘中的特征选择
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选择挖掘算法 数据挖掘: 寻找感兴趣的模式 模式评估和知识表示
可视化，转换，消除冗余模式等等
运用发现的知识
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数据挖掘中的特征选择
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数据挖掘中的特征选择
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随机算法 (1) 随机产生序列选择算法(RGSS) (2) 模拟退火算法(SA)
(3) 遗传算法(GA)
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数据挖掘中的特征选择
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特征的评价函数
特征的评估函数分为五类：相关性，距离，信息增益， 一致性和分类错误率。
常用的有平方距离，欧氏距离，非线性测量， Minkowski距离，信息增益，最小描述长度，互信息 ，依赖性度量或相关性度量，一致性度量，分类错误率 ，分类正确率
数据挖掘和商业智能
支持商业决策的 潜能不断增长
决策支持
最终用户
数据表示 可视化技术 数据挖掘 信息发现
商业分析家 数据分析家
数据探索 统计分析，查询和报告
数据仓库/数据市场
在线分析处理（OLAP)，多维分析(MDA) 数据源
DBA
论文, 文件, 信息提供商, 数据库系统, 联机事务处理系统(OLTP)
启发式搜索 (1) 序列前向选择(SFS) (2) 序列后向选择(SBS) (3) 双向搜索(BDS) (4) 增L去R选择算法 (LRS) (5) 序列浮动选择(Sequential Floating Selection) (6) 决策树(DTM)
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数据挖掘中的特征选择
1sh and H. Liu 1997 )
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数据挖掘中的特征选择
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特征选择大体上可以看作是一个搜索过程，搜索空间中 的每一个状态都可以看成是一个可能特征子集。
搜索的算 法分为完 全搜索 (Complete)，启发式 搜索 (Heuristic)，随机搜索(Random) 3大类。
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数据挖掘中的特征选择
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特征选择方法的模型
一般地，特征选择方法可以分为三种模型，分别是：过 滤模型、封装模型和混合模型。