大数据降维的经典方法
数据降维方法
数据降维方法数据降维是指通过保留数据集的主要特征，减少数据集维度的过程。
在实际应用中，数据往往具有高维度和复杂性，这给数据分析和处理带来了挑战。
因此，数据降维方法成为了数据处理中的重要环节。
本文将介绍几种常见的数据降维方法，包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）和t-SNE算法。
主成分分析（PCA）是一种常用的数据降维方法，它通过线性变换将原始数据映射到一个新的坐标系中，使得数据在新坐标系下的方差最大化。
这样可以保留数据的主要信息，同时减少数据的维度。
PCA的核心思想是找到数据中的主成分，即数据中方差最大的方向。
通过保留主成分，可以实现数据降维的目的。
另一种常见的数据降维方法是线性判别分析（LDA）。
与PCA不同，LDA是一种有监督学习方法，它考虑了数据的类别信息。
LDA的目标是将数据投影到一个新的空间中，使得不同类别的数据点尽可能远离，同一类别的数据点尽可能接近。
通过这种方式，LDA可以在降维的同时保留数据的类别信息，有助于分类和识别任务的进行。
除了PCA和LDA，t-SNE算法也是一种常用的非线性数据降维方法。
t-SNE算法通过在高维空间中保持相似的数据点在低维空间中仍然保持相似的方式进行降维。
它能够有效地发现数据中的局部结构，并在可视化任务中表现出色。
t-SNE算法在图像、文本和生物信息学等领域得到了广泛的应用。
总的来说，数据降维是数据处理中非常重要的一环。
通过合适的数据降维方法，可以在保留数据主要特征的同时减少数据的维度，提高数据处理和分析的效率。
在实际应用中，需要根据数据的特点和任务的要求选择合适的数据降维方法。
希望本文介绍的主成分分析、线性判别分析和t-SNE算法能够为读者在实际应用中提供帮助。
十大经典大数据算法
十大经典大数据算法大数据算法是指应用于大规模数据集的算法，旨在从这些数据中提取有价值的信息和洞察力。
下面是十大经典大数据算法的介绍：1. MapReduce算法：MapReduce是一种用于处理大规模数据集的编程模型，它将任务分成多个子任务并在分布式计算环境中并行执行。
这种算法在Google的大数据处理框架Hadoop中得到广泛应用。
2. PageRank算法：PageRank是一种用于评估网页重要性的算法，通过分析网页之间的链接关系来确定网页的排名。
它在谷歌搜索引擎的排名算法中起到了重要作用。
3. Apriori算法：Apriori算法用于挖掘关联规则，通过发现数据集中的频繁项集来识别项目之间的关联。
该算法在市场篮子分析和推荐系统中有广泛应用。
4. k-means算法：k-means算法是一种聚类算法，用于将数据集划分为k个不重叠的簇。
该算法在数据挖掘和图像分析中常用于聚类分析。
5. 随机森林算法：随机森林是一种集成学习算法，通过构建多个决策树并对它们的结果进行投票来进行分类或回归。
该算法在数据挖掘和机器学习中常用于分类和预测问题。
6. SVM算法：支持向量机（SVM）是一种监督学习算法，用于进行分类和回归分析。
它通过构建一个最优的超平面来将不同类别的样本分开。
7. LDA算法：潜在狄利克雷分配（LDA）是一种用于主题建模的生成模型，用于从文本数据中发现隐藏的主题结构。
该算法在自然语言处理和信息检索中有广泛应用。
8. 特征选择算法：特征选择是一种用于从数据集中选择最相关特征的方法。
常用的特征选择算法包括信息增益、卡方检验和互信息等。
9. 随机梯度下降算法：随机梯度下降是一种用于优化模型参数的迭代优化算法。
该算法通过计算损失函数的梯度来更新模型参数，从而最小化损失函数。
10. 奇异值分解算法：奇异值分解（SVD）是一种矩阵分解方法，用于降低数据维度和提取数据的主要特征。
该算法在推荐系统和图像处理中常用于降维和特征提取。
数据降维的常用方法
数据降维的常用方法
以下是 7 条关于数据降维的常用方法：
1. 主成分分析啊！这就像把一堆杂乱的拼图碎片整理出最关键的几块。
比如说，在分析一堆人的各种身体数据时，通过主成分分析，就能找出最能代表这些人特征的那几个关键指标，是不是超厉害！
2. 因子分析也不错呀！可以把复杂的关系变得简单明了。
就好比整理一个杂乱无章的房间，通过因子分析找到几个重要的类别，让房间瞬间清爽起来。
比如分析各种商品的销售数据，找出主要的影响因子。
3. 奇异值分解可别小瞧！它就像是在一座大宝藏中找到最闪亮的那些宝贝。
想象一下在大量的文档数据中，用奇异值分解提取出最核心的主题信息，哇，太酷了！
4. t-SNE 也值得一提呢！这就如同在茫茫人海中精准找到那些和你最
相似的人。
比如在分析图像特征时，t-SNE 能让相似的图像聚集在一起，多神奇！
5. 局部线性嵌入也很牛呀！它就像为数据开辟了一条捷径。
就好比在迷宫中找到最快到达终点的那条路一样。
像处理复杂的地理数据时，局部线性嵌入能发现隐藏的结构呢。
6. 拉普拉斯特征映射也好用呢！像是给数据穿上了一件合适的衣服，让它更合身。
比如在处理声音信号时，通过它来找到关键的特征。
7. 等距特征映射也不能忘啊！这简直就是给数据开了一道魔法之门。
想象一下在海量的交易数据中，它能迅速找到关键的模式，是不是很惊人！
总之，这些方法都各有各的神奇之处，掌握了它们，就能在数据的海洋中畅游啦！。
大数据的经典的四种算法
大数据的经典的四种算法大数据经典的四种算法一、Apriori算法Apriori算法是一种经典的关联规则挖掘算法，用于发现数据集中的频繁项集和关联规则。
它的基本思想是通过迭代的方式，从单个项开始，不断增加项的数量，直到不能再生成频繁项集为止。
Apriori算法的核心是使用Apriori原理，即如果一个项集是频繁的，则它的所有子集也一定是频繁的。
这个原理可以帮助减少候选项集的数量，提高算法的效率。
Apriori算法的输入是一个事务数据库，输出是频繁项集和关联规则。
二、K-means算法K-means算法是一种聚类算法，用于将数据集划分成K个不同的类别。
它的基本思想是通过迭代的方式，不断调整类别中心，使得每个样本点都属于距离最近的类别中心。
K-means算法的核心是使用欧氏距离来度量样本点与类别中心的距离。
算法的输入是一个数据集和预设的类别数量K，输出是每个样本点所属的类别。
三、决策树算法决策树算法是一种分类和回归算法，用于根据数据集中的特征属性，构建一棵树形结构，用于预测目标属性的取值。
它的基本思想是通过递归的方式，将数据集分割成更小的子集，直到子集中的样本点都属于同一类别或达到停止条件。
决策树算法的核心是选择最佳的划分属性和划分点。
算法的输入是一个数据集，输出是一个决策树模型。
四、朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的分类算法，用于根据数据集中的特征属性，预测目标属性的取值。
它的基本思想是假设特征属性之间相互独立，通过计算后验概率来进行分类。
朴素贝叶斯算法的核心是使用贝叶斯定理和条件独立性假设。
算法的输入是一个数据集，输出是一个分类模型。
五、支持向量机算法支持向量机算法是一种用于分类和回归的机器学习算法，用于找到一个超平面，将不同类别的样本点分开。
它的基本思想是找到一个最优的超平面，使得离它最近的样本点到超平面的距离最大化。
支持向量机算法的核心是通过求解凸二次规划问题来确定超平面。
算法的输入是一个数据集，输出是一个分类或回归模型。
数据分析中常用的降维方法有哪些
数据分析中常用的降维方法有哪些对大数据分析感兴趣的小伙伴们是否了解数据分析中常用的降维方法都有哪些呢?本篇文章小编和大家分享一下数据分析领域中最为人称道的七种降维方法，对大数据开发技术感兴趣的小伙伴或者是想要参加大数据培训进入大数据领域的小伙伴就随小编一起来看一下吧。
近来由于数据记录和属性规模的急剧增长，大数据处理平台和并行数据分析算法也随之出现。
于此同时，这也推动了数据降维处理的应用。
实际上，数据量有时过犹不及。
有时在数据分析应用中大量的数据反而会产生更坏的性能。
我们今天以2009 KDD Challenge 大数据集来预测客户流失量为例来探讨一下，大多数数据挖掘算法都直接对数据逐列处理，在数据数目一大时，导致算法越来越慢。
因此，下面我们一下来了解一下数据分析中常用的降维方法。
缺失值比率(Missing Values Ratio)该方法的是基于包含太多缺失值的数据列包含有用信息的可能性较少。
因此，可以将数据列缺失值大于某个阈值的列去掉。
阈值越高，降维方法更为积极，即降维越少。
低方差滤波(Low Variance Filter)与上个方法相似，该方法假设数据列变化非常小的列包含的信息量少。
因此，所有的数据列方差小的列被移除。
需要注意的一点是：方差与数据范围相关的，因此在采用该方法前需要对数据做归一化处理。
高相关滤波(High Correlation Filter)高相关滤波认为当两列数据变化趋势相似时，它们包含的信息也显示。
这样，使用相似列中的一列就可以满足机器学习模型。
对于数值列之间的相似性通过计算相关系数来表示，对于名词类列的相关系数可以通过计算皮尔逊卡方值来表示。
相关系数大于某个阈值的两列只保留一列。
同样要注意的是：相关系数对范围敏感，所以在计算之前也需要对数据进行归一化处理。
随机森林/组合树(Random Forests)组合决策树通常又被成为随机森林，它在进行特征选择与构建有效的分类器时非常有用。
数据降维的方法
数据降维的方法
数据降维的方法
数据降维是指将原有维数的数据，通过某种算法，转换到更低维数的数据，以达到某种目的。
数据降维的方法有多种，下面简要介绍一下几种常用的降维方法。
1. 主成分分析法：
主成分分析法是一种不改变原始数据分布的有效数据降维方法，是一种无监督学习方法。
它的基本思想是，在维数很高的时候，将原始的高维的数据映射到一个低维的空间中，使得原始数据尽可能的保留其内在的结构，同时又降低维数。
2. 降维投影：
降维投影是把原始数据集的更高维（比如三维）映射到更低维（比如二维）的过程，在映射过程中，尽可能地保留原始数据的结构。
这种方法主要是从空间上考虑，把原始数据从多维空间映射到低维空间，使得数据之间的相关性、结构等能尽可能的保留。
3. 局部线性嵌入：
局部线性嵌入是一种有监督的特征提取算法，它有效地将原有维数较高的数据映射到低维空间中，同时又能保留原有的关联结构，主要用于非线性问题。
4. 降维编码：
降维编码是指将原始数据投影到一个更低维空间中，使用某种编码规则对原始数据进行编码，以达到降维的目的。
总之，数据降维是一种常用的方法，用来简化复杂数据的处理。
它节省了计算量和存储空间，同时又能保留原来数据的结构，十分有用。
数据分析知识：数据挖掘中的数据降维技术
数据分析知识：数据挖掘中的数据降维技术数据挖掘是一门使用大型数据集合来发现信息、发现规律、发现关联和支持决策等方法的学科。
数据挖掘的目标是通过提取数据中的有意义信息来帮助人类做出更加合理、更加高效的决策。
因此，数据降维技术是数据挖掘的重要组成部分。
本文将为你介绍数据挖掘中常用的数据降维技术，以及数据降维技术的应用场景。
一、数据降维技术的概念数据降维是指将高维度的数据转换为低维度的数据的过程，降低数据集的复杂度。
通过这样的方法，我们可以在保留数据中主要特征的同时，减少特征数量，提高模型的效率和可解释性，从而提高数据挖掘的性能。
降维技术分为特征选择和特征提取两类。
1.特征选择特征选择通过选择部分的特征子集，减少数据集的特征数量，从而提高模型的效率和可解释性。
常用的特征选择方法有Wrapper、Filter、Embedded等。
其中，Wrapper方法是基于计算式或距离度量来评估特征重要性的方法，缺点是计算复杂度高，但可以提高模型的性能；Filter方法是基于特征之间相关性、互信息等来评估特征重要性的方法，缺点是可能保留无关或冗余的特征；Embedded方法是在学习模型中直接进行特征选择的方法，缺点是可能过度拟合。
2.特征提取特征提取是将高维度的数据转换为低维度的数据的过程，其中，数据的主要特征是通过线性变换或非线性变换提取出来的。
常用的特征提取方法有主成分分析（PCA）、因子分析、独立成分分析（ICA）等。
其中，PCA是最常用的一种降维方法，通过线性组合将原始特征映射到新的低维度特征空间，使得新空间中的特征具有最高的方差。
二、数据降维技术的应用场景数据降维技术在数据挖掘中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.图像处理在图像处理中，由于图像数据量巨大，传统方法难以直接处理这些数据。
因此，降维的方法得到了广泛的应用。
例如，可以将图像数据集降低到一个低维度空间，以此提高处理效率和准确性。
2.机器学习在机器学习中，如果特征数量太多，会导致计算复杂度变高，并且易于过拟合。
数据降维的常用方法分析
数据降维的常用方法分析数据降维是一种数据处理技术，通过减少数据的维度来帮助人们更好地理解数据，提高机器学习模型的效果和效率。
在大数据时代，降维技术尤为重要，因为大量的高维数据往往会使数据处理和分析变得困难和耗时。
本文将介绍数据降维的常用方法，包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）、因子分析（FA）和独立成分分析（ICA）。
主成分分析（PCA）是一种常用的数据降维方法，通过线性变换将原有的高维特征表示转化为一组新的低维特征表示。
PCA的核心思想是找到一组方向，使得数据在这些方向上的投影具有最大的方差。
简单来说，PCA希望能找到最能代表数据特征的方向，并将数据映射到这些方向上。
通过选择保留的主成分个数，可以实现数据降维。
PCA在不需要先验知识的情况下进行降维，但可能会丢失一些原始数据的细微差别。
线性判别分析（LDA）是一种有监督的降维方法，主要用于特征提取和分类。
LDA的目标是找到一个投影，使得同类样本的投影点尽可能接近，不同类样本的投影点尽可能远离。
与PCA不同，LDA在降维的过程中，利用了类别信息。
通过选择最能区分各个类别的投影，可以实现数据的降维。
因子分析（FA）是一种经典的数据降维方法，主要用于探索性数据分析和潜在变量分析。
FA的目标是通过寻找潜在的因子结构来解释观测到的变量之间的相关性。
FA假设观测到的变量是由一组潜在因子和测量误差共同决定的，通过找到最能解释数据中变异的潜在因子，可以实现数据的降维。
与PCA和LDA相比，FA更加注重数据背后的因果关系和隐含结构。
独立成分分析（ICA）是一种用于解决盲源分离问题的数据降维方法。
ICA假设观测到的数据是由多个相互独立的源信号混合得到的，通过寻找独立源信号，可以实现数据的降维和源信号的分离。
ICA广泛应用于信号处理、图像处理和语音识别等领域。
除了上述常用的数据降维方法，还有一些其他的方法，如核主成分分析（KPCA）、非负矩阵分解（NMF）和局部线性嵌入（LLE）等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大数据降维的经典方法
近来由于数据记录和属性规模的急剧增长，大数据处理平台和并行数据分析算法也随之出现。
近来由于数据记录和属性规模的急剧增长，大数据处理平台和并行数据分析算法也随之出现。
于此同时，这也推动了数据降维处理的应用。
实际上，数据量有时过犹不及。
有时在数据分析应用中大量的数据反而会产生更坏的性能。
最新的一个例子是采用2009 KDD Challenge 大数据集来预测客户流失量。
该数据集维度达到15000 维。
大多数数据挖掘算法都直接对数据逐列处理，在数据数目一大时，导致算法越来越慢。
该项目的最重要的就是在减少数据列数的同时保证丢失的数据信息尽可能少。
以该项目为例，我们开始来探讨在当前数据分析领域中最为数据分析人员称道和接受的数据降维方法。
缺失值比率(Missing Values Ratio)
该方法的是基于包含太多缺失值的数据列包含有用信息的可能性较少。
因此，可以将数据列缺失值大于某个阈值的列去掉。
阈值越高，降维方法更为积极，即降维越少。
该方法示意图如下：
低方差滤波(Low Variance Filter)
与上个方法相似，该方法假设数据列变化非常小的列包含的信息量少。
因此，所有的数据列方差小的列被移除。
需要注意的一点是：方差与数据范围相关的，因此在采用该方法前需要对数据做归一化处理。
算法示意图如下：
高相关滤波(High Correlation Filter)
高相关滤波认为当两列数据变化趋势相似时，它们包含的信息也显示。
这样，使
用相似列中的一列就可以满足机器学习模型。
对于数值列之间的相似性通过计算相关系数来表示，对于名词类列的相关系数可以通过计算皮尔逊卡方值来表示。
相关系数大于某个阈值的两列只保留一列。
同样要注意的是：相关系数对范围敏感，所以在计算之前也需要对数据进行归一化处理。
算法示意图如下：
随机森林/组合树(Random Forests)
组合决策树通常又被成为随机森林，它在进行特征选择与构建有效的分类器时非常有用。
一种常用的降维方法是对目标属性产生许多巨大的树，然后根据对每个属性的统计结果找到信息量最大的特征子集。
例如，我们能够对一个非常巨大的数据集生成非常层次非常浅的树，每颗树只训练一小部分属性。
如果一个属性经常成为最佳分裂属性，那么它很有可能是需要保留的信息特征。
对随机森林数据属性的统计评分会向我们揭示与其它属性相比，哪个属性才是预测能力最好的属性。
算法示意图如下：
主成分分析(PCA)
主成分分析是一个统计过程，该过程通过正交变换将原始的n 维数据集变换到一个新的被称做主成分的数据集中。
变换后的结果中，第一个主成分具有最大的方差值，每个后续的成分在与前述主成分正交条件限制下与具有最大方差。
降维时仅保存前m(m < n) 个主成分即可保持最大的数据信息量。
需要注意的是主成分变换对正交向量的尺度敏感。
数据在变换前需要进行归一化处理。
同样也需要注意的是，新的主成分并不是由实际系统产生的，因此在进行PCA 变换后会丧失数据的解释性。
如果说，数据的解释能力对你的分析来说很重要，那么PCA 对你来说可能就不适用了。
算法示意图如下：
反向特征消除(Backward Feature Elimination)
在该方法中，所有分类算法先用n 个特征进行训练。
每次降维操作，采用n-1 个特征对分类器训练n 次，得到新的n 个分类器。
将新分类器中错分率变化最小的分类器所用的n-1 维特征作为降维后的特征集。
不断的对该过程进行迭代，即可得到降维后的结果。
第k 次迭代过程中得到的是n-k 维特征分类器。
通过选择最大的错误容忍率，我们可以得到在选择分类器上达到指定分类性能最小需要多少个特征。
算法示意图如下：
前向特征构造(Forward Feature Construction)
前向特征构建是反向特征消除的反过程。
在前向特征过程中，我们从1 个特征开始，每次训练添加一个让分类器性能提升最大的特征。
前向特征构造和反向特征消除都十分耗时。
它们通常用于输入维数已经相对较低的数据集。
算法示意图如下：
我们选择2009 KDD chanllenge 的削数据集来对这些降维技术在降维率、准确度损失率以及计算速度方面进行比较。
当然，最后的准确度与损失率也与选择的数据分析模型有关。
因此，最后的降维率与准确度的比较是在三种模型中进行，这三种模型分别是：决策树，神经网络与朴素贝叶斯。
通过运行优化循环，最佳循环终止意味着低纬度与高准确率取决于七大降维方法与最佳分类模型。
最后的最佳模型的性能通过采用所有特征进行训练模型的基准准确度与ROC 曲线下的面积来进行比较。
下面是对所有比较结果的对比。
从上表中的对比可知，数据降维算法不仅仅是能够提高算法执行的速度，同时也能过提高分析模型的性能。
在对数据集采用：缺失值降维、低方差滤波，高相关滤波或者随机森林降维时，表中的AoC 在测试数据集上有小幅度的增长。
确实在大数据时代，数据越多越好似乎已经成为公理。
我们再次解释了当数据数
据集宝航过多的数据噪声时，算法的性能会导致算法的性能达不到预期。
移除信息量较少甚至无效信息唯独可能会帮助我们构建更具扩展性、通用性的数据模型。
该数据模型在新数据集上的表现可能会更好。
最近，我们咨询了LinkedIn 的一个数据分析小组在数据分析中最为常用的数据降维方法，除了本博客中提到的其中，还包括：随机投影(Random Projections)、非负矩阵分解(N0n-negative Matrix Factorization),自动编码(Auto-encoders),卡方检测与信息增益(Chi-square and information gain)，多维标定(Multidimensional Scaling), 相关性分析(Coorespondence Analysis), 因子分析(Factor Analysis)、聚类(Clustering)以及贝叶斯模型(Bayesian Models)。