数据挖掘之认识数据

第二章

什么是数据集

数据集是数据对象的集合,由许许多多的数据对象组成,一个数据对象代表一个实体

数据对象的属性

  1. 标称属性:其值是一些符号或者事务的名称
  2. 二元属性:又称布尔属性,只有两个类别或者状态(0/1)
  3. 序数属性:其可能的值之间具有意义的序或者秩评定,但是相继值之间的差是未知的

以上三种的属性都是定性的,之描述对象的特征而不会给出食记的大小或者数量。这些属性通常都是代表类别的

  1. 数值属性:用整数或者实数值表示,数值属性可以是区间标度或比率标度

4.1 区间标度属性用相等的单位尺度度量,通俗的说就是不可以说一个值是另一个的倍数。例如摄氏/华氏温度,不能用比率去谈论温度的值,比如说我们不能说10℃比5℃热两倍
4.2 比率标度属性是具有固定零点的属性,通俗的说就是可以说一个值是另一个的倍数(或比率),例如开氏温度具有绝对零点。100元是1元的100倍。

  1. 离散属性与连续属性

离散属性具有有限或者无限个可数的数值,可以用或不哦那个整数表示
如果属性不离散,则属性是连续的

数据的基本统计描述

中心趋势度量

包括平均数、中位数和众数

度量数据散布

包括极差、四分位数、方差、标准差和四分位数极差
分位数: 曲子数据分成基本上大小相等的连贯集合(就是将数据集等分)
eg: 2-分位数有一个数据点,即中位数(将数据集等分成2份)
4-分位数有三个数据点(将数据集等分成4份)

四分位数给出分布的中心、散布和形状的某种指示。
第一个四分位数记作Q1,是第25%个百分位数,以此类推。
第三个四分位数记作Q3,是第75%个百分位数
四分位数极差(IQR),定义为:

IQR=Q3-Q1


四分位数极差

数据的基本统计描述的图形显示

  1. 分位数图:观察单变量数据分布
  2. 分位数-分位数图:观察单一变量的数据分布,让用户可以观察到从一个分布到另一个分布是否发生漂移
  3. 直方图:概括给定属性X的分布的图形方法
  4. 散点图与数据相关:观察双变量数据
    ·

数据可视化

1. 基于像素的可视化技术

在屏幕上创建m个窗口,每维一个。记录的m个维值映射到这些窗口中对应位置上的m个像素。像素的颜色反应对应的值。

缺点:很难理解多维空间的数据分布。

2. 几何投影可视化技术

帮助用户发现多维数据集的有趣投影。


几何投影可视化技术

平行坐标技术的一个局限:不能有效的显示具有很多记录的数据集。即便是对于数千个记录的数据集,视觉上的簇和重叠也常常降低可视化的可读性,使得很难发现模式。

3. 基于图符的可视化技术

使用少量图符表示多维数据值。

1.切尔诺夫脸

  1. 人物线条画

4. 层次可视化技术

把所有维度划分成子集(即子空间),这些子空间按层次可视化。

  1. 树图
  2. ”世界中的世界“


    世界中的世界

5. 可视化复杂对象和关系

标签云是用户产生的标签的统计量的可视化


可视化技术可以用于

度量数据的相似性和相异性

  1. 相关概念
    1.1 簇的概念
    簇是数据对象的集合。一个簇内的对象相似,簇和簇之间的对象相异
    1.2 对象的邻近性


    数据对象的邻近性
  2. 数据结构
    为了描述数据对象之间的邻近性,通常采用两种数据结构,分别是:数据矩阵相异性矩阵
    2.1 数据矩阵:对象-属性结构,用来表示n个对象*p个属性
    数据矩阵

每行对应一个对象,1~p表示该行对应的对象的p个属性

2.2 相异性矩阵:对象-对象结构,用来存放n个对象两两之间的邻近度


相异性矩阵

d(i,j)是对象i和对象j之间的相异性或“差别”的度量。一般而言,d(i,j)是一个非负的数值,两个对象越相似,其值越接近于0,越不同,该值越大。该矩阵是对称的。

2.3 数据矩阵和相异性矩阵的区别
数据矩阵由两种实体或者“事物”组成,即行代表对象和列代表属性,因此又称二模矩阵。
相异性矩阵只包含一类尸体,因此被称为单模矩阵。

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