1、概述
用于训练的数据集特征对模型的性能有着极其重要的作用,如果训练数据中包含一些不重要的特征,可能导致模型的泛化性能不佳。
降维--是指在某些限定条件下,降低特征个数。
2、方法
低方差过滤法
- 如果一个特征的方差很小,说明这个特征包含的信息很少,模型很难通过该特征区分对象
相关系数法
- 通过计算特征的相关系数,发现具有相关性的特征,根据相关性的强弱,进行特征的选择。
- 皮尔逊相关系数
- 斯皮尔曼相关系数
PCA(主成分分析法)降维法
- 在保留大部分信息的前提下,将数据的维度压缩为低维,在降维过程中能够去除特征之间的相关性
2、低方差过滤法
- 特征方差大:某个特征很多样本的值都有差别
- 特征方差小:某个特征大多数样本的值都比较接近
低方差过滤------删除方差低于某些阈值的一些特征
python
sklearn.feature_selection.VarianceThreshold(threshold=0.0)
Variance.fit_transform(X)
# X是numpy array 格式的数据【n_samples,n_features)
在数据集中,删除方差低于threshold的特征,默认值是保留所有非零方差特征,即删除所有样本中具有相同值的特征。
3、相关系数法
两两变量之间计算相关性,越接近于1,越相关。
皮尔逊相关系数的计算公式:
- from scipy.stats import pearsonr
斯皮尔曼相关系数:
- from scipy.stats import spearmanr
上面公式中,di为样本中不同特征在数据中排序的序号差值(相同时就取排序的均值),计算举例如下所示:
python
import pandas as pd
from sklearn.feature_selection import VarianceThreshold
from scipy.stats import pearsonr
from scipy.stats import spearmanr
from sklearn.datasets import load_iris
import pandas as pd
pd.set_option('display.max_columns',None)
pd.set_option('display.max_rows',None)
pd.set_option('display.width',1000)
if __name__=='__main__':
# 读取数据集
data = load_iris()
data = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)
#皮尔逊相关系数
p_corr = pearsonr(data['sepal length (cm)'],data['sepal width (cm)'])
print(p_corr,'皮尔逊相关系数:',p_corr[0],'不相关概率:',p_corr[1])
#斯皮尔曼相关系数
s_corr = spearmanr(data['sepal length (cm)'],data['sepal width (cm)'])
print(s_corr,'皮尔逊相关系数:',s_corr[0],'不相关概率:',s_corr[1])
#使用DataFrame的corr方法计算相关性
print(data.corr('pearson'))
print(data.corr('spearman'))
4、主成分分析PCA
通过对数据维数进行压缩,尽可能降低原数据的维数(复杂度),损失少量信息,在此过程中可能会舍弃原有数据、创造新的变量。
python
from sklearn.decomposition import PCA
from sklearn.datasets import load_iris
if __name__ == '__main__':
#加载数据集
x,y = load_iris(return_X_y=True)
print(x[:5])
# 指定保留信息的比例
transformer = PCA(n_components=0.95)
x_pca = transformer.fit_transform(x)
print(x_pca[:5])
# 另一种方法,保留指定数量的特征
transformer = PCA(n_components=3)
x_pca = transformer.fit_transform(x)
print(x_pca[:5])