C4.5算法
C4.5算法的核心思想是ID3算法,是ID3算法的改进:
用信息增益率来选择属性,克服了用信息增益来选择属性时变相选择取值多的属性的不足;
在树的构造过程中进行剪枝;
能处理非离散化数据;
能处理不完整数据。
优点:
产生的分类规则易于理解,准确率高。
缺点:
在构造过程中,需要对数据集进行多次的顺序扫描和排序,因而导致算法的低效;
C4.5算法只适合于能够驻留内存的数据集,当训练集大得无法在内存容纳时,程序无法运行。
K-means算法
简单的聚类,吧n个对象根据他们的属性分为k个类,k
算法的核心是要优化失真函数J,使其收敛到局部最小值而不是全局最小值:
J=∑n=1N∑k=1Krnk||xn−uk||2,J=∑n=1N∑k=1Krnk||xn−uk||2,
rnkrnk表示n数据第k个类,ukuk是第k个类中心值。
然后求出最优的ukuk:
uk=∑rnkxn∑nrnkuk=∑rnkxn∑nrnk
优点:
算法速度快。
缺点:
分组的数目k是一个输入参数,不适合的k可能返回较差的结果。
朴素贝叶斯算法
朴素贝叶斯法是基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的分类方法。
算法的基础是概率问题,分类原理是通过某对象的先验概率,利用贝叶斯公式计算出其后验概率,即该对象属于某一类的概率,选择具有最大后验概率的类作为该对象所属的类。
朴素贝叶斯假设是约束性很强的假设,假设特征条件独立,但朴素贝叶斯算法简单,快速, 具有较小的出错率。
在朴素贝叶斯的应用中,主要研究了电子邮件过滤以及文本分类研究。
K最近邻算法
缺点:
K值需要预先设定,而不能自适应
当样本不平衡时,如一个类的样本容量很大,二其他类样本容量很小,有可能导致当输入一个新样本时,该样本的K个邻居中大容量类的样本占多数。
该算法适用于对样本容量比较大的类域进行自动分类。
EM最大期望算法
EM算法是基于模型的聚类算法,是在概率模型中寻找参数最大思然估计的算法,其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量。
E步估计隐含变量,M步估计其他参数,交替将极值推向最大。
EM算法比K-means算法计算复杂,收敛较慢,不适合大规模数据集和高维数据,但比K-means算法计算结构稳定、准确。
EM算法经常用在机器学习和计算机视觉的数据集聚(data clustering)领域。
PageRank算法
Google的页面排序算法。
基于从许多优质的网页链接过来的 网页,必定还是优质网页的回归关系,来判定所有网页的重要性。
一个人有越多牛逼的朋友,他牛逼的概率就越大。
优点:
完全独立于查询,只依赖于网页链接结构,可以离线计算。
缺点:
PageRank算法忽略了网页搜索的时效性;
旧网页排序很高,存在时间长,积累了大量的in-links,拥有最新资讯的网页排名却很低,因为它们几乎没有in-links。
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)。
算法本事该百诺数据分布来实现的,它根据每次训练集中每一个样本的分类是否正确,以及上一次的总体分类准确率,来确定没个样本的权值。
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。
算法流程:
先通过对N个训练样本的学习得到第一个弱分类器;
将分错的样本和其他的新数据一起构成一个新的N个训练样本,通过学习得到第二个弱分类器;
讲前面都分错的样本加上新的样本构成另一个新的N个训练样本集,通过学习得到第三个弱分类器;
如此反复,最终得到经过提升的强分类器。
目前 AdaBoost 算法广泛的应用于人脸检测、目标识别等领域。
Apriori算法
Apriori算法是一种挖掘关联规则的算法,用于挖掘其内涵的、未知的却又实际存在的数据关系,其核心是基于两阶段频集思想的递推算法。
Apriori算法的两个阶段:
寻找频繁项集;
有频繁项集找关联规则。
算法缺点:
在每一步产生侯选项目集时循环产生的组合过多,没有排除 不应该参与组合的元素;
每次计算项集的支持度时,都对数据库中的全部记录进行了一遍扫描比较,需要很大的I/O 负载。
SVM支持向量机
支持向量机是一种基于分类边界的方法。
基本原理:
如果训练数据分布在二维平面上的点,它们按照其分类 聚集在不同的区域。
基于分类边界的分类算法的目标是,通过训练,找到这些分类之间的边界。
对于多维数据(N维),可以将他们视为N维空间中的点,而分类边界就是N维空间中的面,称为超面。
线性分类器使用超平面类型的边界,非线性分类器使用超曲面。
支持向量机的原理是将低维空间的点映射到高维空间,使它们成为线性可分,再使用线性划分的原理来判断分类边界。在高维空间中是一种线性划分,而在原有的数据空间中,是一种非线性划分。
CART树
决策树的分类方法,基于最小距离的基尼指数估计函数,用来决定由该子数据集生成的决策树的拓展形。
如果目标变量是标称的,称为分类树;如果目标变量是连续的,称为回归树。
优点:
非常灵活,可以允许有部分错分成本,还可指定先验概率分布,可使用自动的成本复杂性剪枝来得到归纳性更强的树。
面对存在缺失值、变量数多等问题时,CART数显得非常稳健。