python_5.fit()函数,transform()函数,与fit_transform()函数

本文详细解读了Python中sklearn库中fit(), transform(), 和 fit_transform()函数的区别与用途,介绍了它们在数据预处理中的工作原理,以及何时选择哪种方法。fit()用于计算参数,transform()进行转换,而fit_transform则是两者结合,适合直接预处理数据。

python_5.fit()函数,transform()函数,与fit_transform()函数

Pepei.于 2019-04-15 14:22:10 发布9722 收藏 42

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参考博客:

fit_transform,fit,transform区别和作用详解!!!!!!_九点澡堂子的博客-优快云博客_fit_transform

Python: sklearn库中数据预处理函数fit_transform()和transform()的区别_nana-li的博客-优快云博客_fit_transform()

Python:sklearn数据预处理中fit(),transform()与fit_transform()的区别_anshuai_aw1的博客-优快云博客_pca.fit_transform

sklearn里的封装好的各种算法都要fit、然后调用各种API方法,transform只是其中一个API方法,所以当你调用除transform之外的方法,必须要先fit,为了通用的写代码,还是分开写比较好 

也就是说,这个fit相对于transform而言是没有任何意义的,但是相对于整个代码而言,fit是为后续的API函数服务的,所以fit_transform不能改写为transform。

数据预处理方法

fit(): Method calculates the parameters μ and σ and saves them as internal objects.
解释:简单来说,就是求得训练集X的均值,方差,最大值,最小值,这些训练集X固有的属性。

transform(): Method using these calculated parameters apply the transformation to a particular dataset.
解释:在fit的基础上,进行标准化,降维,归一化等操作(看具体用的是哪个工具,如PCA,StandardScaler等)。

fit_transform(): joins the fit() and transform() method for transformation of dataset.
解释:fit_transform是fit和transform的组合,既包括了训练又包含了转换。
transform()和fit_transform()二者的功能都是对数据进行某种统一处理(比如标准化~N(0,1),将数据缩放(映射)到某个固定区间,归一化,正则化等)

fit_transform(trainData)对部分数据先拟合fit,找到该part的整体指标,如均值、方差、最大值最小值等等(根据具体转换的目的),然后对该trainData进行转换transform,从而实现数据的标准化、归一化等等。

<think>我们首先需要理解用户的问题:用户在使用MinMaxScaler进行数据归一化时,预测模型如何根据归一化的数据进行预测,以及fit_transform的具体用法和作用。根据引用[1][2][3][4][5],我们可以知道:1.MinMaxScaler归一化是将数据缩放到一个指定的范围(通常是[0,1])。2.fit_transform的作用是计算训练数据的缩放参数(如最小值、最大值),然后应用这些参数将训练数据转换到指定范围。3.在预测时,我们需要使用训练时得到的缩放参数(即调用fitfit_transform后得到的参数)来对新的数据进行转换(使用transform方法),然后再输入模型进行预测。具体步骤:训练阶段:-使用fit_transform计算训练集的最小值和最大值,并将训练集数据归一化到[0,1]区间。-用归一化后的数据训练模型。预测阶段:-使用训练阶段得到的缩放器(已经存储了训练集的最小值和最大值)对新的输入数据进行归一化(使用transform方法)。-将归一化后的数据输入模型进行预测。注意:绝对不能对新的数据使用fit_transform,因为这样会使用新数据的最小值和最大值进行归一化,导致训练数据的归一化标准不一致,从而产生错误。因此,回答将围绕以下两点展开:1.fit_transform的具体用法和作用(在训练集上使用)。2.预测时如何利用训练时得到的归一化参数进行归一化(使用transform),然后模型如何预测。同时,我们还需要解释归一化后的数据如何被模型使用(即模型在归一化后的数据上学习,预测时输入也是归一化后的数据,输出如果是回归问题可能需要反归一化)。根据引用[5]:fit_transform(trainData)对部分数据先拟合fit,找到该part的整体指标(如最小值、最大值),然后对该trainData进行转换transform。另外,引用[3]中提到了归一化对模型的影响,我们可以简要说明归一化为什么能帮助模型(例如,加速收敛,避免某些特征因为量纲大而主导模型等)。最后,生成相关问题。</think>### MinMaxScaler归一化原理预测机制详解 #### 一、fit_transform的核心作用 1. **双重功能集成** `fit_transform()` 同时执行两个关键操作: - `fit()`:计算训练数据的**归一化参数** ```python # 计算训练集的最小值/最大值 min_val = np.min(train_data, axis=0) max_val = np.max(train_data, axis=0) ``` - `transform()`:应用参数进行**数据转换** ```python # 应用归一化公式 normalized_data = (train_data - min_val) / (max_val - min_val) ``` 引用[5]明确指出该方法先拟合后转换[^5] 2. **参数保存必要性** 训练后必须保存`MinMaxScaler`对象,其包含关键属性: ```python scaler = MinMaxScaler() X_train_scaled = scaler.fit_transform(X_train) # 保存的归一化参数 print(scaler.data_min_) # 训练集各列最小值 print(scaler.data_max_) # 训练集各列最大值 ``` #### 二、预测时数据处理流程 ```mermaid graph TD A[新输入数据] --> B[加载训练时保存的scaler对象] B --> C{scaler.transform新数据} C --> D[归一化到0-1区间] D --> E[模型预测计算] E --> F[输出结果] ``` 1. **归一化原理** 使用训练时计算的参数对新数据转换: $$x_{\text{new\_norm}} = \frac{x_{\text{new}} - \min_{\text{train}}}{\max_{\text{train}} - \min_{\text{train}}}$$ 其中$\min_{\text{train}}$和$\max_{\text{train}}$来自训练集[^2][^4] 2. **模型判断依据** 模型基于**归一化后的特征空间**进行预测: - 分类模型:计算归一化空间中的决策边界 - 回归模型:在归一化空间拟合函数$y=f(x_{\text{norm}})$ - 距离型模型(如SVM/KNN):使用归一化后的欧氏距离 #### 三、关键注意事项 1. **绝对避免的错误用法** ```python # 错误!会破坏归一化一致性 X_new_scaled = scaler.fit_transform(X_new) # 正确!使用训练时的参数 X_new_scaled = scaler.transform(X_new) ``` 引用[3]强调必须使用`transform()`而非`fit_transform()`[^3] 2. **超范围数据处理** 当新数据超出训练集范围时: ```python # 默认会缩放到[0,1]外 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0,1)) # 设置clip=True可限制在[0,1]内 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0,1), clip=True) ``` 3. **回归结果反归一化** 预测值需转换回原始量纲: $$y_{\text{pred\_original}} = y_{\text{pred}} \times (\max_y - \min_y) + \min_y$$ 其中$\min_y$/$max_y$是训练集标签的极值 #### 四、完整代码示例 ```python from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier # 训练阶段 scaler = MinMaxScaler() X_train_scaled = scaler.fit_transform(X_train) # 拟合+转换训练集 model = RandomForestClassifier().fit(X_train_scaled, y_train) # 预测阶段 X_new_scaled = scaler.transform(X_new) # 仅转换新数据 y_pred = model.predict(X_new_scaled) ``` > **核心原则**:预测时使用的归一化参数必须训练时完全一致,这是模型正确判断的基础[^3][^5]。
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