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常见的数据挖掘算法包含(数据挖掘常用算法整理)

时间:2023-05-06 21:31:36 阅读:98488 作者:2315

一个优秀的数据分析师不仅要掌握基本的统计学、数据分析思维和数据分析工具,还要掌握基本的数据挖掘思路,帮助我们挖掘出有价值的数据,这也是数据分析专家与一般数据分析师的差距。

权威国际学术组织IEEE国际数据挖掘大会(ICDM)评选出了数据挖掘领域的十大经典算法:C4.5、k-means、SVM、Apriori、EM、PageRank、AdaBoost、KNN、朴素贝叶斯、cart。

不仅是十大入选算法,还有18个入选算法,其实其中任何一个都可以称得上是经典算法,在数据挖掘领域产生了极其深远的影响。今天主要分享10个经典算法,内容比较枯燥。建议收藏起来备用研究。

1. C4.5

C4.5算法是机器学习算法中的一种分类决策树算法,其核心算法是ID3算法。C4.5算法继承了ID3算法的优点,在以下几个方面对ID3算法进行了改进:

1)采用信息增益率选择属性,克服了选择信息增益属性时,取值较多的属性存在偏差的缺点;

2)树木建设过程中的修剪;

3)可以完成连续属性的离散化;

4)能够处理不完整的数据。

C4.5算法具有以下优点:生成的分类规则简单易懂,准确率高。缺点是在构建树的过程中,数据集需要依次扫描排序几次,导致算法效率低下(相对的CART算法只需要扫描数据集两次,以下仅是决策树的优缺点)。

00-1010k-means算法是一种聚类算法,将n个对象按照其属性分为k个分区,k ^ n,它类似于处理混合正态分布的最大期望算法,因为它们都试图在数据中找到自然聚类的中心。它假设对象属性来自空间向量,目标是最小化每个组内的均方误差之和。

00-1010支持向量机,英文为Support Vector Machine,简称SV machine(本文一般简称SVM)。它是一种监督学习方法,广泛应用于统计分类和回归分析。支持向量机将向量映射到一个更高维的空间,在这个空间中建立一个具有最大区间的超平面。在分隔数据的超平面的两侧有两个相互平行的超平面。分离超平面使两个平行超平面之间的距离最大化。假设平行超平面之间的距离或间隙越大,分类器的总误差越小。一个很好的指南是《模式识别支持向量机指南》,作者是C.J.C .伯吉斯范沃尔特,巴纳德将SVM与其他分类器进行了比较。

2. The k-means algorithm 即K-Means算法

Apriori算法是挖掘布尔关联规则频繁项集最有影响力的算法之一。其核心是基于两级频率集思想的递归算法。关联规则分为一维、单层和布尔关联规则。这里,所有支持度大于最小支持度的项集称为频繁项集,简称频率集。

00-1010在统计计算中,期望最大化(EM)算法是一种寻找概率模型中参数最大似然估计的算法,其中概率模型依赖于不可观测的隐藏变量(潜伏变量)。最大期望常用于机器学习和计算机视觉的数据聚类领域。

h1 class="pgc-h-arrow-right">6. PageRank

PageRank是Google算法的重要内容。2001年9月被授予美国专利,专利人是Google创始人之一拉里·佩奇(Larry Page)。因此,PageRank里的page不是指网页,而是指佩奇,即这个等级方法是以佩奇来命名的。

PageRank根据网站的外部链接和内部链接的数量和质量俩衡量网站的价值。PageRank背后的概念是,每个到页面的链接都是对该页面的一次投票, 被链接的越多,就意味着被其他网站投票越多。这个就是所谓的“链接流行度”——衡量多少人愿意将他们的网站和你的网站挂钩。PageRank这个概念引自 学术中一篇论文的被引述的频度——即被别人引述的次数越多,一般判断这篇论文的权威性就越高。

7. AdaBoost

Adaboost是一种迭代算法,其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器),然后把这些弱分类器集合起来,构成一个更强的最终分类器 (强分类器)。其算法本身是通过改变数据分布来实现的,它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确,以及上次的总体分类的准确率,来确定每个样本的权 值。将修改过权值的新数据集送给下层分类器进行训练,最后将每次训练得到的分类器最后融合起来,作为最后的决策分类器。

8. kNN: k-nearest neighbor classification

K最近邻(k-Nearest Neighbor,KNN)分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即特征空间中最邻近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。

9. Naive Bayes

在众多的分类模型中,应用最为广泛的两种分类模型是决策树模型(Decision Tree Model)和朴素sqddm模型(Naive Bayesian Model,NBC)。 朴素sqddm模型发源于古典数学理论,有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率。

数据分析一定要懂的定理——sqddm定理

同时,NBC模型所需估计的参数很少,对缺失数据不太敏感,算法也比较简单。理论上,NBC模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。 但是实际上并非总是如此,这是因为NBC模型假设属性之间相互独立,这个假设在实际应用中往往是不成立的,这给NBC模型的正确分类带来了一定影响。在属 性个数比较多或者属性之间相关性较大时,NBC模型的分类效率比不上决策树模型。而在属性相关性较小时,NBC模型的性能最为良好。

10. CART: 分类与回归树

CART, Classification and Regression Trees。 在分类树下面有两个关键的思想。第一个是关于递归地划分自变量空间的想法(二元切分法);第二个想法是用验证数据进行剪枝(预剪枝、后剪枝)。在回归树的基础上的模型树构建难度可能增加了,但同时其分类效果也有提升。

参考书籍:《机器学习实战》

源:不论如何未来很美好

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