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
目录
相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 运维 算法
【Python机器学习专栏】异常检测算法在Python中的实践
【4月更文挑战第30天】本文介绍了异常检测的重要性和在不同领域的应用,如欺诈检测和网络安全。文章概述了四种常见异常检测算法:基于统计、距离、密度和模型的方法。在Python实践中,使用scikit-learn库展示了如何实现这些算法,包括正态分布拟合、K-means聚类、局部异常因子(LOF)和孤立森林(Isolation Forest)。通过计算概率密度、距离、LOF值和数据点的平均路径长度来识别异常值。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 数据可视化 算法
【Python机器学习专栏】t-SNE算法在数据可视化中的应用
【4月更文挑战第30天】t-SNE算法是用于高维数据可视化的非线性降维技术,通过最小化Kullback-Leibler散度在低维空间保持数据点间关系。其特点包括:高维到二维/三维映射、保留局部结构、无需预定义簇数量,但计算成本高。Python中可使用`scikit-learn`的`TSNE`类实现,结合`matplotlib`进行可视化。尽管计算昂贵,t-SNE在揭示复杂数据集结构上极具价值。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
【Python机器学习专栏】关联规则学习:Apriori算法详解
【4月更文挑战第30天】Apriori算法是一种用于关联规则学习的经典算法,尤其适用于购物篮分析,以发现商品间的购买关联。该算法基于支持度和置信度指标,通过迭代生成频繁项集并提取满足阈值的规则。Python中可借助mlxtend库实现Apriori,例如处理购物篮数据,设置支持度和置信度阈值,找出相关规则。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
【Python机器学习专栏】层次聚类算法的原理与应用
【4月更文挑战第30天】层次聚类是数据挖掘中的聚类技术,无需预设簇数量,能生成数据的层次结构。分为凝聚(自下而上)和分裂(自上而下)两类,常用凝聚层次聚类有最短/最长距离、群集平均和Ward方法。优点是自动确定簇数、提供层次结构,适合小到中型数据集;缺点是计算成本高、过程不可逆且对异常值敏感。在Python中可使用`scipy.cluster.hierarchy`进行实现。尽管有局限,层次聚类仍是各领域强大的分析工具。
|
4天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
Python用逻辑回归、决策树、SVM、XGBoost 算法机器学习预测用户信贷行为数据分析报告
Python用逻辑回归、决策树、SVM、XGBoost 算法机器学习预测用户信贷行为数据分析报告
12 1
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
【Python 机器学习专栏】K-means 聚类算法在 Python 中的实现
【4月更文挑战第30天】K-means 是一种常见的聚类算法,用于将数据集划分为 K 个簇。其基本流程包括初始化簇中心、分配数据点、更新簇中心并重复此过程直到收敛。在 Python 中实现 K-means 包括数据准备、定义距离函数、初始化、迭代和输出结果。虽然算法简单高效,但它需要预先设定 K 值,且对初始点选择敏感,可能陷入局部最优。广泛应用在市场分析、图像分割等场景。理解原理与实现对应用聚类分析至关重要。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
【Python机器学习专栏】集成学习算法的原理与应用
【4月更文挑战第30天】集成学习通过组合多个基学习器提升预测准确性,广泛应用于分类、回归等问题。主要步骤包括生成基学习器、训练和结合预测结果。算法类型有Bagging(如随机森林)、Boosting(如AdaBoost)和Stacking。Python中可使用scikit-learn实现,如示例代码展示的随机森林分类。集成学习能降低模型方差,缓解过拟合,提高预测性能。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
【Python 机器学习专栏】随机森林算法的性能与调优
【4月更文挑战第30天】随机森林是一种集成学习方法,通过构建多棵决策树并投票或平均预测结果,具有高准确性、抗过拟合、处理高维数据的能力。关键性能因素包括树的数量、深度、特征选择和样本大小。调优方法包括调整树的数量、深度,选择关键特征和参数优化。Python 示例展示了使用 GridSearchCV 进行调优。随机森林广泛应用于分类、回归和特征选择问题,是机器学习中的重要工具。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
【Python机器学习专栏】决策树算法的实现与解释
【4月更文挑战第30天】本文探讨了决策树算法,一种流行的监督学习方法,用于分类和回归。文章阐述了决策树的基本原理,其中内部节点代表特征判断,分支表示判断结果,叶节点代表类别。信息增益等标准用于衡量特征重要性。通过Python的scikit-learn库展示了构建鸢尾花数据集分类器的示例,包括训练、预测、评估和可视化决策树。最后,讨论了模型解释和特征重要性评估在优化中的作用。
|
3天前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
机器学习--K-近邻算法常见的几种距离算法详解
机器学习--K-近邻算法常见的几种距离算法详解