实验3 数据预处理共38页文档
三维数据测量与预处理实验报告
实验名称：三维数据测量与预处理专业：数控技术班级：10数控2 日期2012/08/26小组成员：闫秋实尤学伟喻星臧梦达张玉其郑北周杰邹剑泉一、实验目的：1、主要介绍测量数据预处理流程的基本原理和方法；2、学习掌握测量数据预处理方法。
学习柯尼卡美能达VIVUD910 扫描仪的使用方法及Geomagic Studio 逆向设计软件的操作方法。
二、实验要求：完成实物的三维数据测量及数据预处理，注册合并为一个模型数据。
三、实验方法及条件：采用三维测量设备对实物进行测量，将测量的数据导入逆向设计软件进行点阶段的数据预处理，注册合并生成完整的扫描数据模型。
本实验所需的设备、仪器、工具或材料:1、扫描实物2、柯尼卡美能达VIVID910 扫描仪3、Geomagic Studio 逆向设计软件4、电脑四、实验步骤及结果：（一）数据的测量1. 测量件的准备。
如被扫描物体反光效果不佳，则应喷涂上显像剂；为了以后数据拼合的方便与准确，应在被扫描物表面上做上点标记。
由于所选实物是纯白和各处轮廓较分明，因而无需做以上操作。
如图1所示:2、启动 Konica Minolta VIVID 910打开Geomagic Studio 10.0。
点击工具栏 上的“插件”按钮出现对话框。
如图 2所 示：3、 调整扫描仪与实物之间的距离（由于扫描仪镜头是中镜，所以距离应在 600 到800之间）与视角，保证实物在显像框 的中心位置。
4、 点击对话框中的Scan 按钮，开始扫描。
根据出现的点的色谱，分析数据的 质量，偏红表示太近，偏蓝表示实物离扫 描仪稍远。
呈现黄绿色较好。
图1三维扫描仪，再启动电脑,图2插件对话框5、点击对话框的“确定”按钮，完成一个视角的扫描。
6、将扫描物选择一个角度，重复步骤4、5,直至所有的面都被扫描到。
（二）数据的预处理1 .将扫描数据导入Geomagic Studio软件，删除每片点云数据体外孤点。
如图3所示：\ T 轴Xft图32. 改变显示参数。
数据预处理（完整步骤）
数据预处理（完整步骤）原⽂：/5009.html⼀：为什么要预处理数据？（1）现实世界的数据是肮脏的（不完整，含噪声，不⼀致）（2）没有⾼质量的数据，就没有⾼质量的挖掘结果（⾼质量的决策必须依赖于⾼质量的数据；数据仓库需要对⾼质量的数据进⾏⼀致地集成）（3）原始数据中存在的问题：不⼀致 —— 数据内含出现不⼀致情况重复不完整 —— 感兴趣的属性没有含噪声 —— 数据中存在着错误、或异常（偏离期望值）的数据⾼维度⼆：数据预处理的⽅法（1）数据清洗 —— 去噪声和⽆关数据（2）数据集成 —— 将多个数据源中的数据结合起来存放在⼀个⼀致的数据存储中（3）数据变换 —— 把原始数据转换成为适合数据挖掘的形式（4）数据规约 —— 主要⽅法包括：数据⽴⽅体聚集，维度归约，数据压缩，数值归约，离散化和概念分层等。
（5）图说事实三：数据选取参考原则（1）尽可能富余属性名和属性值明确的含义（2）统⼀多数据源的属性编码（3）去除唯⼀属性（4）去除重复属性（5）去除可忽略字段（6）合理选择关联字段（7）进⼀步处理：通过填补遗漏数据、消除异常数据、平滑噪声数据，以及纠正不⼀致数据，去掉数据中的噪⾳、填充空值、丢失值和处理不⼀致数据四：⽤图说话，（我还是习惯⽤统计图说话）数据清洗的路⼦：刚拿到的数据 —-> 和数据提供者讨论咨询 —–> 数据分析（借助可视化⼯具）发现脏数据 —->清洗脏数据（借助MATLAB 或者Java/C++语⾔） —–>再次统计分析（Excel的data analysis不错的，最⼤⼩值，中位数，众数，平均值，⽅差等等，以及散点图） —–> 再次发现脏数据或者与实验⽆关的数据（去除） —–>最后实验分析 —-> 社会实例验证 —->结束。
⼀数据清理试图填充缺失值，光滑噪声并识别离群点，并纠正数据中的不⼀致。
1）处理缺失值⽅法：a.忽略元祖，挖掘任务涉及分类任务中如果缺少类标号时通常这样做b.⼈⼯填写缺失值，量⼤时⾏不通c.使⽤⼀个全局常量填充缺失值，简单但不可靠d.使⽤属性的均值填充缺失值e.使⽤与给定元组属同⼀类的所有样本的属性均值f.使⽤最有可能的值填充缺失值，可以⽤回归，使⽤贝叶斯形式化的基于推理的⼯具或决策树归纳确定，是流⾏的做法。
数据挖掘实验报告-数据预处理
数据挖掘实验报告-数据预处理数据挖掘实验报告数据预处理一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解和掌握数据预处理在数据挖掘过程中的重要性及相关技术，通过对实际数据集的处理，提高数据质量，为后续的数据挖掘和分析工作奠定良好的基础。
二、实验背景在当今数字化时代，数据的规模和复杂性不断增加，而原始数据往往存在着各种问题，如缺失值、噪声、异常值、不一致性等。
这些问题如果不加以处理，将会严重影响数据挖掘算法的性能和结果的准确性。
因此，数据预处理成为了数据挖掘过程中不可或缺的重要环节。
三、实验数据集本次实验使用了一个名为“销售数据”的数据集，该数据集包含了某公司在过去一年中不同产品的销售记录，包括产品名称、销售日期、销售数量、销售价格、客户信息等字段。
四、数据预处理技术（一）数据清洗1、处理缺失值首先，对数据集中的缺失值进行了识别和分析。
通过观察发现，“客户信息”字段存在部分缺失。
对于这些缺失值，采用了两种处理方法：一是如果缺失比例较小（小于5%），直接删除含有缺失值的记录；二是如果缺失比例较大，采用均值填充的方法进行补充。
2、处理噪声数据数据中的噪声通常表现为数据中的错误或异常值。
通过对销售数量和销售价格的观察，发现了一些明显不合理的数值，如销售数量为负数或销售价格过高或过低的情况。
对于这些噪声数据，采用了基于统计的方法进行识别和处理，将超出合理范围的数据视为噪声并进行删除。
（二）数据集成由于原始数据集可能来自多个数据源，存在着重复和不一致的问题。
在本次实验中，对“销售数据”进行了集成处理，通过对关键字段（如产品名称、销售日期）的比较和合并，消除了重复的记录，并确保了数据的一致性。
（三）数据变换1、数据标准化为了消除不同字段之间量纲的影响，对销售数量和销售价格进行了标准化处理，使其具有可比性。
2、数据离散化对于连续型的数据字段，如销售价格，采用了等宽离散化的方法将其转换为离散型数据，以便于后续的数据挖掘算法处理。
数据预处理流程范文
数据预处理流程范文第一步是数据清洗。
在进行数据挖掘之前，需要对原始数据进行清洗，以去除无效、不完整或错误的数据。
首先，需要检查数据集中是否存在缺失值。
对于存在缺失值的情况，可以选择删除缺失值、使用平均值或中位数填充缺失值、使用最近邻方法填充缺失值等方式来处理。
其次，还需要检查是否存在异常值。
可以使用统计方法或可视化方法来检测异常值，并根据具体情况进行处理。
此外，还需要对重复数据进行处理，可以选择丢弃重复数据或保留一个副本。
第二步是数据集成。
在数据挖掘和机器学习中，常常需要使用多个数据源的数据进行分析，因此需要将这些数据源进行整合和集成。
数据集成的方法主要有两种，一种是垂直集成，即将不同数据源的数据按列合并；另一种是水平集成，即将不同数据源的数据按行合并。
在进行数据集成时，需要根据实际需求选择合适的集成方法，并解决不同数据源之间的数据格式和值的不匹配问题。
第三步是数据变换。
数据变换是对原始数据进行变换，以使得数据可以适应后续的分析和建模工作。
常见的数据变换方法包括数据规范化、数据离散化、数据平滑和数据聚集。
数据规范化主要是将数值型数据通过线性变换，使其符合其中一种特定的分布或范围。
数据离散化是将连续型的数据转换为离散型的数据，以便用于分类和关联分析等任务。
数据平滑是通过滤波、统计和插值等方法对数据进行平滑处理，以去除噪声和异常值。
数据聚集是将数据按行或列进行聚合，以便进行后续的分组分析或数据压缩。
第四步是数据规约。
数据规约是对数据进行简化和压缩，以减少数据集的规模和复杂度，提高数据挖掘算法的效率和准确率。
数据规约的方法主要有属性规约和数值规约。
属性规约是删除或合并无关或冗余的属性，以减小数据集的维度和复杂度。
数值规约是将数值型数据进行压缩或近似处理，以减小数据集的规模和存储空间。
综上所述，数据预处理是数据挖掘和机器学习的重要组成部分，它包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约等步骤。
通过数据预处理，可以使得原始数据具备适应后续分析和建模工作的特性，从而提高数据挖掘和机器学习的准确率和效率。
数据挖掘实验报告-数据预处理
数据挖掘实验报告（一）数据预处理姓名：李圣杰班级：计算机1304学号：02一、实验目的1.学习均值平滑，中值平滑，边界值平滑的基本原理2.掌握链表的使用方法3.掌握文件读取的方法二、实验设备PC一台，dev-c++三、实验内容数据平滑假定用于分析的数据包含属性age。
数据元组中age的值如下（按递增序）：13, 15, 16, 16, 19, 20, 20, 21, 22, 22, 25, 25, 25, 25, 30, 33, 33, 35, 35, 35, 35, 36, 40, 45, 46, 52, 70。
使用你所熟悉的程序设计语言进行编程，实现如下功能（要求程序具有通用性）：(a) 使用按箱平均值平滑法对以上数据进行平滑，箱的深度为3。
(b) 使用按箱中值平滑法对以上数据进行平滑，箱的深度为3。
(c) 使用按箱边界值平滑法对以上数据进行平滑，箱的深度为3。
四、实验原理使用c语言，对数据文件进行读取，存入带头节点的指针链表中，同时计数，均值求三个数的平均值，中值求中间的一个数的值，边界值将中间的数转换为离边界较近的边界值五、实验步骤代码#include <>#include <>#include <>#define DEEP 3#define DATAFILE ""#define VPT 10//定义结构体typedef struct chain{int num;struct chain *next;}* data;//定义全局变量data head,p,q;FILE *fp;int num,sum,count=0;int i,j;int *box;void mean();void medain();void boundary();int main (){//定义头指针head=(data)malloc(sizeof(struct chain));head->next=NULL;/*打开文件*/fp=fopen(DATAFILE,"r");if(!fp)exit(0);p=head;while(!feof(fp)){q=(data)malloc(sizeof(struct chain));q->next=NULL;fscanf(fp,"%d",&q->num); /*读一个数据*/p->next=q;p=q;count++;}/* 关闭文件*/fclose(fp);//输出printf("源数据为:\n");printf("共%d箱%d个数据\n",count/DEEP,count);p=head->next;count=1;num=1;while(p!=NULL){if(count==1)printf("箱%d:",num);if(count==DEEP){printf("%d\n",p->num);num++;count=1;}else{printf("%d ",p->num);count++;}p=p->next;}mean();medain();boundary();scanf("%d",&i);return 0;}//均值void mean(){printf("均值平滑后为：");box=(int *)malloc(sizeof(int)*num);p=head->next;count=1;num=0;sum=0;while(p!=NULL){if(count==DEEP){count=1;sum=sum+p->num;box[num]=sum/DEEP;sum=0;num++;}else{sum=sum+p->num;count++;}p=p->next;}for (i=0;i<num;i++){printf("\n箱%d:",i+1);for (j=0;j<DEEP;j++)printf("%d ",box[i]);}p=head->next;printf("\n离群值为：");while(p!=NULL){for(i=0;i<num;i++){for (j=0;j<DEEP;j++){if(abs(p->num-box[i])>(int)VPT){printf("\n箱%d:",i+1);printf("%d ",p->num);}p=p->next;}}}}//中值void medain(){printf("\n中值平滑后为：");p=head->next;count=1;num=0;int mid;while(p!=NULL){if(count==DEEP){box[num]=sum;count=1;num++;}else {if(count==DEEP/2||count==DEEP/2+1) if(DEEP%2){if(count==DEEP/2+1)sum=p->num;}else{if(count==DEEP/2+1)sum=(p->num+mid)/2;elsemid=p->num;}count++;}p=p->next;}for (i=0;i<num;i++){printf("\n箱%d:",i+1);for (j=0;j<DEEP;j++)printf("%d ",box[i]);}}//边界值void boundary(){printf("\n边界值平滑后为：\n");p=head->next;count=1;box=(int *)malloc(sizeof(int)*num*2); num=0;while(p!=NULL){if(count==DEEP){box[2*num+1]=p->num;count=1;num++;}else{if(count==1) {box[2*num]=p->num;}count++;}p=p->next;}p=head->next;count=1;num=0;while(p!=NULL){if(count==1)printf("箱%d:",num);if((p->num-box[2*num])>(box[2*num+1] -p->num)){printf("%d ",box[2*num+1]);}elseprintf("%d ",box[2*num]);if(count==DEEP){printf("\n");count=0;num++;}count++;p=p->next;}}实验数据文件：用空格分开13 15 16 16 19 20 20 21 22 22 25 25 25 25 30 33 33 35 35 35 35 36 40 45 46 52 70六、结果截图。
数据预处理案例实验报告
一、实验背景随着大数据时代的到来，数据挖掘和数据分析成为热门的研究领域。
然而，在实际应用中，原始数据往往存在噪声、缺失值、异常值等问题，直接对数据进行挖掘和分析难以得到准确的结果。
因此，数据预处理成为数据挖掘和数据分析的重要环节。
本实验以某电商平台用户购买数据为例，进行数据预处理实验，旨在提高数据质量，为后续的数据挖掘和分析提供基础。
二、实验目的1. 了解数据预处理的流程和常用方法；2. 掌握缺失值处理、异常值处理、特征筛选等数据预处理技术；3. 提高数据质量，为后续的数据挖掘和分析提供基础。
三、实验数据本实验数据来源于某电商平台用户购买数据，包括用户ID、商品ID、购买时间、购买金额、用户性别、用户年龄、用户职业等字段。
四、实验步骤1. 数据加载与探索首先，使用Python的pandas库加载实验数据，并进行初步探索。
通过观察数据的基本统计信息，了解数据分布情况，为后续的数据预处理提供依据。
2. 缺失值处理（1）数据可视化：通过散点图、直方图等方式，观察数据中缺失值的分布情况。
（2）缺失值填充：根据缺失值的分布情况，选择合适的填充方法。
例如，对于连续型变量，可以使用均值、中位数或众数进行填充；对于分类变量，可以使用众数或根据其他变量进行填充。
3. 异常值处理（1）数据可视化：通过箱线图、散点图等方式，观察数据中异常值的分布情况。
（2）异常值处理：根据异常值的性质，选择合适的处理方法。
例如，删除异常值、对异常值进行修正或替换等。
4. 特征筛选（1）相关性分析：计算变量之间的相关系数，筛选出与目标变量高度相关的特征。
（2）信息增益分析：根据信息增益计算特征的重要性，筛选出对目标变量有较大贡献的特征。
5. 数据预处理结果经过数据预处理，数据质量得到提高，为后续的数据挖掘和分析提供了良好的基础。
五、实验结果与分析1. 缺失值处理通过对缺失值进行填充，降低了数据缺失的比例，提高了数据质量。
2. 异常值处理通过对异常值进行处理，消除了数据中的噪声，提高了数据质量。
数据预处理实验报告
数据预处理实验报告数据预处理实验报告引言：数据预处理是数据分析的重要步骤之一，它包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约等过程。
本实验旨在通过实际操作，探索数据预处理的方法和技巧，以提高数据分析的准确性和可信度。
一、数据清洗数据清洗是数据预处理的第一步，它的目标是去除数据中的错误、不一致、重复、缺失和异常值等问题。
在本实验中，我们使用了一个包含学生考试成绩的数据集，包括学生的姓名、学号、科目和成绩等信息。
通过观察数据，我们发现其中存在一些问题，如数据缺失、重复和异常值。
为了解决这些问题，我们采取了如下措施：1. 数据缺失处理：对于缺失的数据，我们可以选择删除对应的样本或者使用插值法填充缺失值。
在本实验中，我们选择了使用均值插值法来填充缺失值，以保持数据的完整性。
2. 数据重复处理：通过对数据进行去重操作，我们可以去除重复的样本，以避免对结果产生不必要的影响。
在本实验中，我们使用了基于行的去重方法，将重复的样本删除。
3. 异常值处理：异常值可能是由于测量误差或数据录入错误导致的，对于这些异常值，我们可以选择删除、替换或者保留。
在本实验中，我们选择了使用3σ原则来识别和处理异常值，即将超过平均值±3倍标准差的数据视为异常值，并进行相应的处理。
二、数据集成数据集成是将多个数据源中的数据进行合并，以得到一个完整的数据集。
在本实验中，我们使用了两个数据源的数据，一个是学生基本信息表，另一个是学生考试成绩表。
通过学号对两个数据源进行关联，我们得到了一个包含学生基本信息和考试成绩的综合数据集。
为了确保数据的一致性和完整性，我们进行了数据匹配和合并的操作。
三、数据变换数据变换是将原始数据转换为适合分析的形式，常见的方法包括数据规范化、属性构造和数据离散化等。
在本实验中，我们对考试成绩进行了数据规范化的处理，将成绩映射到0-100的区间内，以便于后续的分析和比较。
四、数据规约数据规约是通过选择、投影和聚集等操作，将数据集中的冗余和不必要的信息减少到最小，以提高数据分析的效率和准确性。
数据实验分析实验报告
实验名称：数据实验分析实验日期：2023年4月15日实验地点：XX大学计算机实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的本次实验旨在通过数据分析方法，对一组实验数据进行处理和分析，掌握数据预处理、特征工程、模型选择和评估等基本步骤，并最终得出有意义的结论。
二、实验背景实验数据来源于XX公司，该数据集包含1000条记录，包括客户ID、购买时间、购买金额、商品类别、购买频率等字段。
通过对该数据集的分析，我们可以了解客户的购买行为，为公司的营销策略提供参考。
三、实验内容1. 数据预处理（1）数据清洗：删除缺失值、异常值，确保数据质量。
（2）数据转换：将日期字段转换为日期类型，将购买频率字段转换为数值类型。
（3）数据标准化：对购买金额字段进行标准化处理，消除量纲影响。
2. 特征工程（1）提取特征：根据业务需求，提取购买时间、商品类别等字段作为特征。
（2）特征选择：通过卡方检验、互信息等方法，筛选出对目标变量有显著影响的特征。
3. 模型选择（1）模型建立：采用决策树、随机森林、支持向量机等模型进行训练。
（2）模型评估：通过交叉验证等方法，评估模型的准确率、召回率、F1值等指标。
4. 结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）决策树模型的准确率为80%，召回率为70%，F1值为75%。
（2）随机森林模型的准确率为85%，召回率为75%，F1值为80%。
（3）支持向量机模型的准确率为82%，召回率为72%，F1值为78%。
（4）从上述结果可以看出，随机森林模型在准确率和F1值方面表现较好，但召回率略低于决策树模型。
四、实验总结1. 实验过程中，我们学会了如何进行数据预处理、特征工程、模型选择和评估等基本步骤。
2. 通过实验，我们掌握了不同模型的特点和适用场景，为实际业务提供了有价值的参考。
3. 在实验过程中，我们遇到了一些问题，如特征选择、模型调参等，通过查阅资料和与同学讨论，我们成功解决了这些问题。
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根