机器学习-KNN

KNN:K最邻近算法(K-Nearest Neighbor,KNN)

用特征空间中距离待分类对象的最近的K个样例点的类别来预测。

投票法:K 个样例的对数类别。

  1. k=1:最近邻分类

  2. k 通常是奇数(因为我们根据这个K数据判断类别,如果是偶数可能出现类别对半的情况)

基于实例学习:不需要训练。

K 最邻近算法步骤:

  1. 计算待分类对象鱼所有样例点的距离,找出 K 个距离最近的点。(目前用欧氏距离)

  2. 通过这 K 个点的投票决定待分类对象的类别。

    1. 等权投票

    2. 加权投票:相似度加权

如图:K =3,分类结果是三角形

k=5,分类结果是正方形

如果我们进行了加权,即便是K=5,由于实例点离三角形特别近,分类结果也有可能为三角形

如何确定K

  1. K 太小,对噪音点敏感(早点附近的点,将都被分错)

  2. K太大,模型不细致(如果 K 是所有样本数,那么分类结果将是训练数据中数量最多的类别,相当于朴素贝叶斯分类器中,只用了先验概率)

  3. K权限 模型复杂度和经验风险

  4. 交差验证

K-D Tree(K-Dimensional Tree)

KD Tree 是一种数据结构。对 k 维空间里的点进行组织,存储为树形的数据结构。

KD Tree 为K维空间进行分割,主要应用于多维空间关键数据的搜索(如:范围搜索和最近邻搜索)。

图1

如图1:空间先按红线分割,然后前后两个空间分别按绿色线分割,然后在四个空间中再按蓝色线分割

建树:

  1. 对当前所有点,依次按照一个维度的中位数为切分线进行切割,将当前区域分为两个区域,小于中位数放到左边,大于中位数放到右边。

  2. 重复步骤1,直到没有点可分停止。

查找方法:(查找目标为x)

  1. 在KD 树中自上而下按照建树的规则,找 x 对应的叶子节点,当做最近点,计算当前最近距离。

  2. 从该叶节点开始,从底向上,重复直到根节点:计算当前节点的父节点的切分面到 x 的距离;如果该距离小于当前前最优距离,则在改父节点的另一子区域查找最近点,否则忽略该子区域,直接到上一层查找。

KD 树练习:

数据(2,3)(5,4)(9,6)(4,7)(8,1)(7,2)

查找最近邻近点:(4,5)(4,6)

图2 图3

注意:

  1. 图2 示:分割维度是依次轮换换着的。

  2. K>1:我们需要在KD Tree中维护一个数据,只要到分割面距离或者到其他节点的距离小于数组总最大距离,就必须计算,因有可能存在节点去替换数组中的节点。

  3. KD这个数组,我是在前几轮算节点距离时,给填满的。

相关推荐
king王一帅1 小时前
Incremark Solid 版本上线:Vue/React/Svelte/Solid 四大框架,统一体验
前端·javascript·人工智能
泰迪智能科技3 小时前
分享|职业技术培训|数字技术应用工程师快问快答
人工智能
Dxy12393102165 小时前
如何给AI提问:让机器高效理解你的需求
人工智能
少林码僧5 小时前
2.31 机器学习神器项目实战:如何在真实项目中应用XGBoost等算法
人工智能·python·算法·机器学习·ai·数据挖掘
钱彬 (Qian Bin)5 小时前
项目实践15—全球证件智能识别系统(切换为Qwen3-VL-8B-Instruct图文多模态大模型)
人工智能·算法·机器学习·多模态·全球证件识别
没学上了6 小时前
CNNMNIST
人工智能·深度学习
宝贝儿好6 小时前
【强化学习】第六章:无模型控制:在轨MC控制、在轨时序差分学习(Sarsa)、离轨学习(Q-learning)
人工智能·python·深度学习·学习·机器学习·机器人
Niuguangshuo6 小时前
EM算法详解:解密“鸡生蛋“的机器学习困局
算法·机器学习·概率论
智驱力人工智能6 小时前
守护流动的规则 基于视觉分析的穿越导流线区检测技术工程实践 交通路口导流区穿越实时预警技术 智慧交通部署指南
人工智能·opencv·安全·目标检测·计算机视觉·cnn·边缘计算
AI产品备案6 小时前
生成式人工智能大模型备案制度与发展要求
人工智能·深度学习·大模型备案·算法备案·大模型登记