机器学习k近邻算法k值的选择

简介: 机器学习k近邻算法k值的选择

1 K值选择说明

  • 举例说明:

  • K值过小
  • 容易受到异常点的影响 过拟合
  • k值过大:
  • 受到样本均衡的问题 欠拟合

K值选择问题,李航博士的一书「统计学习方法」上所说:

  1. 选择较小的K值,就相当于用较小的领域中的训练实例进行预测,
  • “学习”近似误差会减小,只有与输入实例较近或相似的训练实例才会对预测结果起作用,与此同时带来的问题是“学习”的估计误差会增大,
  • 换句话说,K值的减小就意味着整体模型变得复杂,容易发生过拟合;
  1. 选择较大的K值,就相当于用较大领域中的训练实例进行预测,
  • 其优点是可以减少学习的估计误差,但缺点是学习的近似误差会增大。这时候,与输入实例较远(不相似的)训练实例也会对预测器作用,使预测发生错误。
  • 且K值的增大就意味着整体的模型变得简单。
  1. K=N(N为训练样本个数),则完全不足取,
  • 因为此时无论输入实例是什么,都只是简单的预测它属于在训练实例中最多的类,模型过于简单,忽略了训练实例中大量有用信息。
  • 实际应用中,K值一般取一个比较小的数值,例如采用交叉验证法(简单来说,就是把训练数据在分成两组:训练集和验证集)来选择最优的K值。

  • 近似误差:

  • 对现有训练集的训练误差,关注训练集
  • 如果近似误差过小可能会出现过拟合的现象,对现有的训练集能有很好的预测,但是对未知的测试样本将会出现较大偏差的预测。
  • 模型本身不是最接近最佳模型。
  • 估计误差

  • 可以理解为对测试集的测试误差,关注测试集,
  • 估计误差小说明对未知数据的预测能力好,
  • 模型本身最接近最佳模型。

2 小结

  • KNN中K值大小选择对模型的影响
  • K值过小
  • 容易受到异常点的影响
  • 容易过拟合
  • k值过大:
  • 受到样本均衡的问题
  • 容易欠拟合
  • 近似误差、估计误差基本概念介绍【了解】
  • 近似误差
  • 对现有训练集的训练误差,关注训练集
  • 估计误差
  • 可以理解为对测试集的测试误差,关注测试集
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