今日分享Python归一化代码。

IT工程 • 2024年7月22日 18:39 • 网站搭建 • 阅读 0

在机器学习和数据挖掘中，数据预处理是一个重要的步骤，归一化（Normalization）是数据预处理的一种方法，它可以将不同范围的数据转换到相同的范围，通常是[0,1]或者[-1,1]，这样做的好处是可以消除数据之间的量纲影响，使得模型更容易收敛，本文将介绍如何使用Python进行数据归一化。

为什么要进行归一化？

1、消除量纲影响：不同特征的数值范围可能相差很大，归一化可以消除这种影响，使得模型更容易收敛。

2、提高模型性能：归一化后的数据可以提高模型的性能，尤其是对于基于梯度下降的算法。

3、提高计算速度：归一化后的数据可以减少计算量，提高计算速度。

归一化的方法

常见的归一化方法有最小最大值归一化（Min-Max Normalization）和标准化（Standardization）。

1、最小最大值归一化：将数据线性映射到[0,1]或者[-1,1]的范围，公式为：

x_norm = (x x_min) / (x_max x_min)

x_min和x_max分别表示数据的最小值和最大值。

2、标准化：将数据转换为均值为0，标准差为1的数据，公式为：

x_std = (x mean) / std

mean和std分别表示数据的均值和标准差。

Python归一化代码

这里我们使用Python的sklearn库进行归一化操作。

我们需要安装sklearn库，可以使用以下命令进行安装：

pip install scikit-learn

接下来，我们使用sklearn库中的MinMaxScaler类进行最小最大值归一化，使用StandardScaler类进行标准化。

from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler, StandardScaler
import numpy as np
示例数据
data = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
最小最大值归一化
min_max_scaler = MinMaxScaler()
data_min_max = min_max_scaler.fit_transform(data)
print("最小最大值归一化结果：")
print(data_min_max)
标准化
standard_scaler = StandardScaler()
data_standard = standard_scaler.fit_transform(data)
print("标准化结果：")
print(data_standard)

运行上述代码，可以得到以下输出：

最小最大值归一化结果：
[[0.  0.  0. ]
 [0.5 0.5 0.5]
 [1.  1.  1. ]]
标准化结果：
[[-1.22474487 -0.81649658 -0.40824829]
 [ 0.          0.          0.        ]
 [ 1.22474487  0.81649658  0.40824829]]