数据挖掘PPT第4章 回归
合集下载
数据挖掘-决策树PPT资料48页

info([2,3],[4,0],[3,2])=0.693位 计算信息增益 info([9,5])- info([2,3],[4,0],[3,2]) =
0.247位 选择获得最大信息增益 的属性进行划分
划分过程的终止
当所有叶节点都是纯的。
因训练集包含两个具有相同属性集,但具有不同类 的实例。
ID3代表归纳决策树(induction decision—tree)版本 3,它是一种用来由数据构造决策树的递归过程。
lD3算法的步骤
1. 试探性地选择一个属性放置在根节点,并对该属 性的每个值产生一个分支。
2. 分裂根节点上的数据集,并移到子女节点,产生 一棵局部树(partial tree)。
决策树作用(2)
决策树的主要作用是揭示数据中的结构化信息。 决策树汇总了数据,并揭示了其中隐藏的结构:
规则:
如果血压高,则 采用药物A。
如果血压低,则 采用药物B。
如果血压正常。 年龄小于或等于 40,则采用药物 A,否则采用药 物B。
准确率、支持度、错误率
该例得到的规则和对应的准确率和支持度是:
如果血压高,则采用药物A(准确率100%,支持度 3/12)。
如果血压低,则采用药物B(准确率100%,支持度 3/12)。
如果血压正常并且年龄小于或等于40,则采用药 物A(准确率100%,支持度3/12)。
如果血压正常并且年龄大于40。则采用药物B(准 确率100%,支持度3/12)。
3. 对该划分的质量进行评估。 4. 对其他属性重复该过程。 5. 每个用于划分的属性产生一棵局部树。 6. 根据局部树的质量,选择一棵局部树。 7. 对选定的局部树的每个子女节点重复以上1-6步。 8. 这是一个递归过程。如果一个节点上的所有实例
0.247位 选择获得最大信息增益 的属性进行划分
划分过程的终止
当所有叶节点都是纯的。
因训练集包含两个具有相同属性集,但具有不同类 的实例。
ID3代表归纳决策树(induction decision—tree)版本 3,它是一种用来由数据构造决策树的递归过程。
lD3算法的步骤
1. 试探性地选择一个属性放置在根节点,并对该属 性的每个值产生一个分支。
2. 分裂根节点上的数据集,并移到子女节点,产生 一棵局部树(partial tree)。
决策树作用(2)
决策树的主要作用是揭示数据中的结构化信息。 决策树汇总了数据,并揭示了其中隐藏的结构:
规则:
如果血压高,则 采用药物A。
如果血压低,则 采用药物B。
如果血压正常。 年龄小于或等于 40,则采用药物 A,否则采用药 物B。
准确率、支持度、错误率
该例得到的规则和对应的准确率和支持度是:
如果血压高,则采用药物A(准确率100%,支持度 3/12)。
如果血压低,则采用药物B(准确率100%,支持度 3/12)。
如果血压正常并且年龄小于或等于40,则采用药 物A(准确率100%,支持度3/12)。
如果血压正常并且年龄大于40。则采用药物B(准 确率100%,支持度3/12)。
3. 对该划分的质量进行评估。 4. 对其他属性重复该过程。 5. 每个用于划分的属性产生一棵局部树。 6. 根据局部树的质量,选择一棵局部树。 7. 对选定的局部树的每个子女节点重复以上1-6步。 8. 这是一个递归过程。如果一个节点上的所有实例
机器学习入门:回归问题PPT课件

.
35
Elastic Net
另一种回归方法叫Elastic Net,它同时采用了L1和L2正则,以综 合Ridge Regression和Lasso Regression两者的优点。
既能稀疏化模型权重,又能保持岭回归的稳定性。
.
36
非线性模型
.
37
回归问题讨论
✓ 回归分析要有实际意义; ✓ 异常值检测。
0-1损失函数(0-1 loss function):
缺点:无法度量损失的“严重程度”。
.
20
损 失 函 数 ( loss function)
平方损失函数(quadratic loss function): 对数损失函数(logarithmic loss function): 指数损失函数(exp-loss function):
.
模型个数:[n(n+1)/2]+1
17
Backward Stepwise Selection
以全模型为起点,逐次迭代,每 次移除一个对模型拟合结果最不利的 变量。
需满足样本量m大于变量个数n (保证全模型被拟合)。而前向逐步 选择即时在m<n的情况下也可以使用, 适应于高维数据。
.
模型个数:[n(n+1)/2]+1
最小二乘算法
.
12
最小二乘算法
.
13
选择“最优回归方程”
回归方程中包含的自变量个数越多,回归平方和就越大,残差平 方和越小,预测值的置信区间也越小。
既要选择对预测影响显著的自变量,又要使回归的损失很小, 这样才有利于预测。
选择“最优回归方程”的方法有: ➢ 最优子选择法(best subset selection) ➢ 逐步选择法(stepwise selection)
数据挖掘课件第四章

root edu
Jan
Mar
Tor
Van
Price
485
Quant-Info
Q.I.
1200
1280
Sum: 1765
2500
Cnt: 2
520
bins
…
hhd Jan Tor Q.I.
bus Feb
Mon Q.I.
11
H-Cubing: 用city属性计算方体
Header Table HTor
Attr. Val. Edu Hhd Bus … Jan Feb …
2024/3/11
26
高维 OLAP产生的动机
现在的数据立方体计算的方法面临的挑战: 维灾难问题 冰山立方体和立方体压缩只是延迟了不可避免的数据 爆炸 完全物化:对磁盘的访问仍然是严重超负荷的。
Apriori 剪枝 共享维采用自底向上方式增长
C/C
D
AC/AC AD/A BC/BC BD/B CD
ABC/ABC ABD/AB
ACD/A
BCD
2024/3/11
ABCD/all
15
共享维的冰山剪枝
共享维的反单调性 如果度量是反单调的,若共享维的聚集值不 满足冰山条件,则眼该共享维向下的所有单 元也不可能满足冰山条件
直观的:如果我们在计算实际的立方体之前 计 算共享维,那么我们就可以用共享维来进行 Apriori剪枝
问题: 当多维同时聚集是如何剪枝?
2024/3/11
16
Cell Trees
使用类似于H-tree的树结 构来代替立方体
合并公共前缀以节省存储 空间
将计数值存在结点中 一条从跟到树叶节点的路
当前的树派生,并与整个的遍历次序有关 例:在基本星树中,当DFS到达a1结点则
《数据挖掘》PPT课件

➢ 数据挖掘应用系统开发 ➢ 数据挖掘技术的新应用 ➢ 数据挖掘软件发展
2020/12/9
数据库研究所
9
高级数据挖掘
课程的教学目的
➢ 让学生掌握数据挖掘的基本概念、算法和高级技术; ➢ 将这些概念、算法和技术应用于实际问题。
复旦大学计算机科学技术学 院基本情况
➢ 主要研究方向
▪ 媒体计算 ▪ 数据库与数据科学 ▪ 网络与信息安全 ▪ 智能信息处理 ▪ 人机接口和服务计算 ▪ 理论计算机科学 ▪ 软件工程与系统软件
2020/12/9
数据库研究所
6
复旦大学数据挖掘课程的设置
总体目标
➢ 掌握大规模数据挖掘与分析的基本流程 ➢ 掌握数据挖掘的基本算法 ➢ 掌握对实际数据集进行挖掘的系统能力
数据仓库与数据挖掘
数据库系统
2020/12/9
数据库研究所
8
数据仓库与数据挖掘
课程的教学目的
➢ 掌握数据仓库数据挖掘原理、技术和方法,掌握建立数据挖掘应用 系统的方法,了解相关前沿的研究。
教学内容
➢ 数据挖掘、数据仓库的基本概念
▪ 数据仓库设计和应用 ▪ 数据挖掘的基本技术
• 关联分析、分类分析、聚类分析、异常分析和演化分析等;联机分析处理OLAP技术;
➢ involving methods at the intersection of artificial intelligence, machine learning, statistics, and database systems.
➢ The overall goal of the data mining process is to extract information from a data set and transform it into an understandable structure for further use.
2020/12/9
数据库研究所
9
高级数据挖掘
课程的教学目的
➢ 让学生掌握数据挖掘的基本概念、算法和高级技术; ➢ 将这些概念、算法和技术应用于实际问题。
复旦大学计算机科学技术学 院基本情况
➢ 主要研究方向
▪ 媒体计算 ▪ 数据库与数据科学 ▪ 网络与信息安全 ▪ 智能信息处理 ▪ 人机接口和服务计算 ▪ 理论计算机科学 ▪ 软件工程与系统软件
2020/12/9
数据库研究所
6
复旦大学数据挖掘课程的设置
总体目标
➢ 掌握大规模数据挖掘与分析的基本流程 ➢ 掌握数据挖掘的基本算法 ➢ 掌握对实际数据集进行挖掘的系统能力
数据仓库与数据挖掘
数据库系统
2020/12/9
数据库研究所
8
数据仓库与数据挖掘
课程的教学目的
➢ 掌握数据仓库数据挖掘原理、技术和方法,掌握建立数据挖掘应用 系统的方法,了解相关前沿的研究。
教学内容
➢ 数据挖掘、数据仓库的基本概念
▪ 数据仓库设计和应用 ▪ 数据挖掘的基本技术
• 关联分析、分类分析、聚类分析、异常分析和演化分析等;联机分析处理OLAP技术;
➢ involving methods at the intersection of artificial intelligence, machine learning, statistics, and database systems.
➢ The overall goal of the data mining process is to extract information from a data set and transform it into an understandable structure for further use.
数据挖掘ppt课件(2024)

医疗数据类型及特点
电子病历、医学影像、基因测序等 。
数据预处理与特征提取
针对不同类型的医疗数据进行预处 理和特征提取,如文本处理、图像 识别、基因表达谱分析等。
2024/1/29
模型评估与应用
通过准确率、灵敏度、特异度等指 标评估模型性能,将模型应用于实 际医疗场景中,提高医生诊断效率 和准确性。
疾病预测与辅助诊断模型构建
贝叶斯分类器应用案例
03
如垃圾邮件识别、新闻分类、情感分析等。
17
神经网络在分类预测中应用
1 2
神经网络基本概念
模拟人脑神经元连接方式的计算模型,通过训练 学习输入与输出之间的映射关系。
神经网络在分类预测中的应用
通过构建多层感知机、卷积神经网络等模型,对 输入数据进行自动特征提取和分类预测。
3
神经网络应用案例
5
数据挖掘与机器学习关系
机器学习是数据挖掘的重 要工具之一。
2024/1/29
数据挖掘包括数据预处理 、特征提取、模型构建等 步骤,其中模型构建可以 使用机器学习算法。
机器学习算法如决策树、 神经网络、支持向量机等 在数据挖掘中有广泛应用 。
6
2024/1/29
02
数据预处理技术
7
数据清洗与去重
推荐模型构建
利用机器学习、深度学习等技 术构建推荐模型,如逻辑回归 、神经网络等。
模型评估与优化
通过准确率、召回率、F1值等 指标评估模型性能,采用交叉 验证、网格搜索等方法优化模
型参数。
32
金融欺诈检测模型构建与优化
金融欺诈类型及特点
信用卡欺诈、贷款欺诈、洗钱等。
2024/1/29
数据来源与处理
第4章数据的归约

第4章 数据的归约
Unrestricted
任课教师: 所在学院:
主要内容
第一部分:数据归约策略 数据立方体聚集
第二部分:数值归约 1、直方图 2、维归约
第三部分:线性回归 评估分类法的准确性
第四部分:主成分分析
1、数据归约策略
数据仓库中往往存有海量数据,在其上进行复杂的数据分 析与挖掘需要很长的时间
3、回归方法
线性回归:Y = + X
其中和是回归系数,可以根据给定的数据点,通过最小二乘法
来求得
y x
S i 1
(
xi
x)(yi
y)
S i1
(
xi
x)2
多元回归:Y = + 1X1 + 2 X2
线性回归的扩展,设计多个预测变量,可以用最小二乘法求得上式 中的,1 和2
非线性回归:Y = + 1X1 + 2 X22+ 3 X33
随机子选样:保持方法的一个变形,将保持方法重复k次,然后取
准确率的平均值
k-折交叉确认
初始数据被划分为k个不相交的,大小大致相同的子集S1,S2…Sk 进行k次训练和测试,第i次时,以Si做测试集,其他做训练集 准确率为k次迭代正确分类数除以初始数据集样本总数
4、主成分分析
主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是 一种常用的高维数据降维方法,其基本思想是将原始变量 作线性组合,通过少数几个组合变量反映原始数据的全部 或绝大部分信息。
15
10
5
0
10000
30000
50000
70000
90000
维归约
通过删除不相干的属性或维减少数据量 属性子集选择
Unrestricted
任课教师: 所在学院:
主要内容
第一部分:数据归约策略 数据立方体聚集
第二部分:数值归约 1、直方图 2、维归约
第三部分:线性回归 评估分类法的准确性
第四部分:主成分分析
1、数据归约策略
数据仓库中往往存有海量数据,在其上进行复杂的数据分 析与挖掘需要很长的时间
3、回归方法
线性回归:Y = + X
其中和是回归系数,可以根据给定的数据点,通过最小二乘法
来求得
y x
S i 1
(
xi
x)(yi
y)
S i1
(
xi
x)2
多元回归:Y = + 1X1 + 2 X2
线性回归的扩展,设计多个预测变量,可以用最小二乘法求得上式 中的,1 和2
非线性回归:Y = + 1X1 + 2 X22+ 3 X33
随机子选样:保持方法的一个变形,将保持方法重复k次,然后取
准确率的平均值
k-折交叉确认
初始数据被划分为k个不相交的,大小大致相同的子集S1,S2…Sk 进行k次训练和测试,第i次时,以Si做测试集,其他做训练集 准确率为k次迭代正确分类数除以初始数据集样本总数
4、主成分分析
主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)是 一种常用的高维数据降维方法,其基本思想是将原始变量 作线性组合,通过少数几个组合变量反映原始数据的全部 或绝大部分信息。
15
10
5
0
10000
30000
50000
70000
90000
维归约
通过删除不相干的属性或维减少数据量 属性子集选择
数据挖掘-线性回归PPT课件

随机梯度下降算法
批量梯度下降算法每一步都要考虑整个数据集以计算梯度, 这在数据集较大时计算成本很高
另一种可选的方案是一次仅用一个样本来更新回归系数, 该方法称为随机梯度下降算法(Stochastic gradient descent)
α值的选择
α过大容易“越过”极值点,导致不收敛,过小则收敛速度 慢
y (1)
y
y
(2
)
..
y
(m
)
在房屋价格预测例子中, y(1)为第1个样本的报价, y(2)为第2个样本的报价,
共m个样本
矩阵解法
h ( x ( i ) ) 0 1 x 1 ( i ) . . . n x n ( i ) x ( i ) T
Xy(((xxx(((m 12.)).)).))TTTyyy.((.(m 12.)))hhh(((xxx((m (21.))).))).yyy(((12m)))
y(1)=400, y(2)=330, y(3)=369, y(4)=232, y(5)=540
x1(1)=2104, x1(2)=1600, x1(3)=2400, x1(4)=1416, x1(5)=3000 x2(1)=3, x2(2)=3, x2(3)=3, x2(4)=2, x2(5)=4 θ0=0+0.01×[(y(1)-h(x(1)))x0(1)+...+(y(5)-h(x(5)))x0(5)] θ1=0+0.01×[(y(1)-h(x(1)))x1(1)+...+(y(5)-h(x(5)))x1(5)] θ2=0+0.01×[(y(1)-h(x(1)))x2(1)+...+(y(5)-h(x(5)))x2(5)]
数据挖掘课件

背景知识:概念分层
模式分层
如:street < city < province_or_state< country 如:{20-39} = young, {40-59} = middle_aged email 地址: login-name < department < university < country low_profit_margin(X) <= price(X, P1) and cost (X, P2) and (P1 -P2) < $50
数据挖掘概念与技术
——第四章——
滕少华 编
JiaweiHan(加)著 Micheline Kamber http://www.cs.sfu.ca
广东工业大学
第四章数据挖掘元语、语言和系统结构
数据挖掘原语:定义数据挖掘任务? 一种数据查询语言 根据数据查询语言设计图形用户界面 数据挖掘系统的结构 小结
概念分层说明的语法
操作导出的分层 define hierarchy age_hierarchy for age on customer as {age_category(1), ..., age_category(5)} := cluster(default, age, 5) < all(age) 基于规则的分层 define hierarchy profit_margin_hierarchy on item as level_1: low_profit_margin< level_0: all if (price -cost)< $50 level_1: medium-profit_margin< level_0: all if ((price -cost) > $50) and ((price -cost) <= $250)) level_1: high_profit_margin< level_0: all if (price cost) > $250
- 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)。
4.2 一元回归分析
4.2.1 一元回归分析的模型设定
第四章 回归
8 of 59
4.2 一元回归分析
第四章 回归
例4.1
在进行消费行为研究中,从一个地区抽取20 个不同家庭的月可支配收入和消费数 据,如下表所示:
序号 消费(百元) 可支配收入(百元) 序号 消费(百元) 可支配收入(百元)
1
72.3
169
10 112.56
167
20
126
170
9 of 59
4.2 一元回归分析
例4.1
以可支配收入为横轴、消费为纵轴画出样本数据的散点图
第四章 回归
从图中可以看出,可支配收入和消费之间存在明显的线性关系。但所有点并不在 一条直线上,表明二者之间的关系是一种随机关系。
10 of 59
4.2 一元回归分析
2 of 59
4.1 回归基本概念
4.1.1 回归分析的定义
第四章 回归
对于社会经济现象,很难确定因变量和自变量之间的关系,因为它们大多是随机 的,只有通过大量的观察统计,才能找出其中的规律,随机分析是利用统计学原理描述 随机变量关系的一种方法。
回归分析可简单理解为信息分析与预测,信息即统计数据,分析即对信息进行数 据处理,预测就是加以外推,也就是适当扩大已有自变量取值范围,并承认该回归方程 在该扩大的定义域内成立,然后就可以在该定义域上取值进行“未来预测”。当然,对 回归方程可以进行有效的控制。
高级大数据人才培养丛书之一,大数据挖掘技术与应用
第四章 回归
回归是一种基于统计原理,对大量统计数据进行数学处理,并确定变量(或属性)之间的相关关系, 建立一个相关性的回归方程(函数表达式),并加以外推,用于预测今后的因变量的变化的方法。 根据因变量和自变量的函数表达式分为:线性回归分析、非线性回归分析。 根据因变量和自变量的个数可分为:一元回归分析、多元回归分析、逻辑回归分析和其它回归分析等。
第四章 回归
4.1 回归基本概念 4.2 一元回归分析 4.3 多元线性回归分析 34 . 14 数逻 据辑 挖回 掘归 概分 述析 4.5 其他回归分析 4.6 实战:用回归分析方法给自己的房子定价 习题
6 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.1 一元回归分析的模型设定
第四章 回归
7 of 59
18 of 59
4.3 多元线性回归分析
4.3.1多元线性回归模型
第四章 回归
19 of 59
4.3 多元线性回归分析
4.3.1多元线性回归模型
第四章 回归
建立多元性回归模型时,为了保证回归模型具有优良的解释能力和预测效果,应首先注意 自变量的选择,其准则是:
1. 自变量对因变量必须有显著的影响,并呈密切的线性相关; 2. 自变量与因变量之间的线性相关必须是真实的,而不是形式上的; 3. 自变量之间应具有一定的互斥性,即自变量之间的相关程度不应高于自变量与因变量之 因的相关程度; 4. 自变量应具有完整的统计数据,其预测值容易确定。
应用到市场营销的各个方面,如客户寻求、保持和预防客户流 失活动、产品生命周期分析、销售趋势预测及有针对性的促销e
高级大数据人才培养丛书之一,大数据挖掘技术与应用
第四章 回归
4.1 回归基本概念 4.2 一元回归分析 4.3 多元线性回归分析 34 . 14 数逻 据辑 挖回 掘归 概分 述析 4.5 其他回归分析 4.6 实战:用回归分析方法给自己的房子定价 习题
4.2.1 一元回归分析的模型设定
第四章 回归
11 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.2 一元线性回归模型的参数估计
第四章 回归
12 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.3 基本假设下OLS估计的统计性质
第四章 回归
13 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.3 基本假设下OLS估计的统计性质
17 of 59
4.3 多元线性回归分析
4.3.1多元线性回归模型
第四章 回归
多元回归分析预测法,是指通过对两上或两个以上的自变量与一个因变量的相关分析,建 立预测模型进行预测的方法。当自变量与因变量之间存在线性关系时,称为多元线性回归分析。
多元回归分析可以达到以下目的: 1. 了解因变量和自变量之间的关系是否存在,以及这种关系的强度。也就是以自变量所解 释的因变量的变异部分是否显著,且因变量变异中有多大部分可以由自变量来解释。 2. 估计回归方程,求在自变量已知的情况下因变量的理论值或预测值 ,达到预测目的。 3. 评价特定自变量对因变量的贡献,也就是在控制其他自变量不变的情况下,该处变量的 变化所导致的因变量变化情况。 4. 比较各处变量在拟合的回归方程中相对作用大小,寻找最重要的和比较重要的自变量。
4.1.2 回归分析要注意的问题
第四章 回归
为使回归分析方程较能符合实际,首先应尽可能判断自变量的可能种类和个数, 并在观察事物发展规律的基础上定性回归方程的可能类型;其次,力求掌握较充分的高 质量统计数据,再运用统计方法,利用数学工具和相关软件,从定量方面计算或改进定 性判断。
5 of 59
高级大数据人才培养丛书之一,大数据挖掘技术与应用
100
11
132.3
189
2
92.51
120
12
149.8
214
3
135.2
200
13
115.3
188
4
94
130
14
132.2
197
5
163.5
240
15
149.5
206
6
100
114
16
100.25
142
7
86.5
126
17
79.6
112
8
142.36
213
18
90.2
134
9
120
156
19
116.5
因此,回归分析主要解决下面两方面的问题: 1) 确定变量之间是否存在相关关系,若存在,则找出数学表达式。 2)根据一个或几个变量的值,预测或控制另一个或几个变量的值,且要估计这种 控制或预测或以达到何种精确度。
3 of 59
4.1 回归基本概念
4.1.2 回归分析步骤
第四章 回归
4 of 59
4.1 回归基本概念
第四章 回归
(4.4)
14 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.4 误差方差估计
第四章 回归
15 of 59
4.2 一元回归分析
4.2.6 拟合优度和模型检验(F 检验)
第四章 回归
16 of 59
高级大数据人才培养丛书之一,大数据挖掘技术与应用
第四章 回归
4.1 回归基本概念 4.2 一元回归分析 4.3 多元线性回归分析 34 . 14 数逻 据辑 挖回 掘归 概分 述析 4.5 其他回归分析 4.6 实战:用回归分析方法给自己的房子定价 习题