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來源：DeepHub IMBA

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在本文中，我們將了解什么是特征工程以及如何將其應(yīng)用于您的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。

介紹

在我們進(jìn)一步研究之前，我們需要定義機(jī)器學(xué)習(xí)中的特征。

如果您不熟悉機(jī)器學(xué)習(xí)，那么特征就是機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型的輸入。

什么是特征工程？

特征工程使用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和領(lǐng)域知識從原始數(shù)據(jù)中提取有用的特征的方法。

例如，如果兩個數(shù)字特征的比率對分類實(shí)例很重要，那么計算該比率并將其作為特征包含可能會提高模型質(zhì)量。

例如有兩個特征：平方米和公寓價格。您可能需要通過獲取每平方米價格來創(chuàng)建特征以改進(jìn)您的模型。

讓我們看看特征工程的不同策略。在本文中，我們不會看到所有方法，而是最流行的方法。添加和刪除特征：

假設(shè)我們確實(shí)具有以下特征：

如果我們想預(yù)測公寓的價格，植物的數(shù)量可能無關(guān)緊要。在這種情況下，我們需要從機(jī)器學(xué)習(xí)模型中刪除此功能，以免添加額外的噪音。

這種噪音被稱為維度災(zāi)難。這意味著隨著數(shù)據(jù)中特征數(shù)量的增加，構(gòu)建良好模型所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量呈指數(shù)增長。

我們需要選擇哪些特征與我們的模型最相關(guān)。

將多個特征組合成一個特征：

在上面的例子中，我們可以看到平方米和平方英尺實(shí)際上是相同的數(shù)據(jù)，但不是相同的單位。如果我們將其提供給我們的算法，它將必須了解平方米和平方英尺是相關(guān)的并且實(shí)際上是相同的特征。

這就是為什么我們需要決定采用哪種測量并只保留一個。

我們也可以有兩個特征，狗的數(shù)量和貓的數(shù)量，并在動物數(shù)量下將它們組合起來。

盡管如此，結(jié)合這些功能并不是每次都是一個好主意。例如，在日期特征的情況下，可能是星期幾很重要。

你需要記住質(zhì)量勝于數(shù)量。

清理現(xiàn)有特征：

您需要保留您認(rèn)為與模型相關(guān)的特征，以獲取數(shù)據(jù)中的正確信號。

為此，您可以：

估算缺失值。
刪除不嘗試使用不具有代表性的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練的異常值。
擺脫比例尺，例如，如果您有以厘米為單位的要素而其他一些以米為單位的要素，請嘗試將所有要素都以厘米為單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這稱為規(guī)范化。
由于更容易的分布，轉(zhuǎn)換傾斜的數(shù)據(jù)以使其更適合我們的模型。

分箱：

分箱是指您進(jìn)行數(shù)值測量并將其轉(zhuǎn)換為類別。

以下是房屋銷售的示例：

在那個例子中，我們可以假設(shè)銷售價格取決于有游泳池的事實(shí)。

然后我們可以通過預(yù)處理數(shù)據(jù)并用布爾未來替換游泳池長度來簡化我們的模型。

獨(dú)熱（One-hot）編碼：

獨(dú)熱編碼是一種以機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠理解的方式表示分類數(shù)據(jù)的方式。

我們的模型理解數(shù)字但不理解字符串，這就是我們需要將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字的原因。但是，我們不能為我們的字符串分配隨機(jī)數(shù)，因?yàn)槲覀兊哪Ｐ涂赡鼙刃?shù)字更重視大數(shù)字。這就是為什么我們要使用 one-hot 編碼的原因。

以下是有關(guān)房屋銷售的示例：

One-hot 編碼對于用機(jī)器學(xué)習(xí)模型能夠理解的簡單數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)替換分類數(shù)據(jù)很有用。

特征工程將幫助您：

借助適當(dāng)?shù)奶卣鳎鉀Q適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)案例問題。

提高機(jī)器學(xué)習(xí)算法的性能。

編輯：文婧