機器學習之KNN(K近鄰演算法)

2021-08-14 12:02:12 字數 1020 閱讀 5154

knn - k nearest neighbor

演算法利用的數學思想極少

思想:對於乙個新來的點,根據判斷k個最近的點,來判斷新來的點的類別。

過程:

1)先計算新來的點與樣本中每乙個點的距離(尤拉距離)

2)找到最近的k個點 (可以用np.argsort)

3)找到k個點中類別最多的點的類

所以k鄰近演算法可以說是沒有模型的演算法,也可以說訓練集資料就是模型

scikit-learn中呼叫這個knn演算法:

from sklearn.neighbors import kneighborsclassifier

knn_classifier = kneighborsclassifier(n_neighbors = 6)  #n_neighbors就是k的值

knn_classifier.fit(x_train, y_train)  #擬合

knn_classifier.predict(x)

超參

在前面的做法中 k個相鄰節點的權重都相同,這說明在這k個節點中,離測試點最近最遠的點的影響是一樣的,所以加上權重可能讓我們的模型更好

在sklearn.neighbors.kneighborsclassifier 下有乙個引數就是weights,我們可以通過這個來設定

有時候我們也不單單使用尤拉距離,我們也會使用曼哈頓距離、明可夫斯基距離((∑|xi-yi|^p)^(1/p) (i=1,2,...n))

但是在這個演算法下仍然有很大的缺陷:

1)效率低下就是乙個很大的問題,訓練集有m個樣本,每個樣本有n個feature的話 那麼演算法複雜度就是o(m * n)

通常優化這個演算法會使用樹結構(kd-tree, ball-tree)

2)對outlier太敏感了

3)可能沒法去解釋這個演算法

4)維數災難:對於高維的feature,距離可能會非常巨大 通常通過pca去降維後處理

機器學習之KNN k最近鄰演算法 機器學習

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