使用sklearn做单机特征工程

本文深入解析特征工程核心步骤,涵盖数据预处理、特征选择、降维等关键环节,通过实例介绍标准化、区间缩放、多项式转换等技术,助力提升模型性能。

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资料来自http://www.cnblogs.com/jasonfreak/p/5448385.html

目录

1 特征工程是什么?
2 数据预处理
  2.1 无量纲化
    2.1.1 标准化
    2.1.2 区间缩放法
    2.1.3 标准化与归一化的区别
  2.2 对定量特征二值化
  2.3 对定性特征哑编码
  2.4 缺失值计算
  2.5 数据变换
  2.6 回顾
3 特征选择
  3.1 Filter
    3.1.1 方差选择法
    3.1.2 相关系数法
    3.1.3 卡方检验
    3.1.4 互信息法
  3.2 Wrapper
    3.2.1 递归特征消除法
  3.3 Embedded
    3.3.1 基于惩罚项的特征选择法
    3.3.2 基于树模型的特征选择法
  3.4 回顾
4 降维
  4.1 主成分分析法(PCA)
  4.2 线性判别分析法(LDA)
  4.3 回顾
5 总结
6 参考资料

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PolynomialFeatures可以用于扩充数据特征。

使用preproccessing库的PolynomialFeatures类对数据进行多项式转换的代码如下:

 

功能说明
StandardScaler无量纲化标准化,基于特征矩阵的列,将特征值转换至服从标准正态分布
MinMaxScaler无量纲化区间缩放,基于最大最小值,将特征值转换到[0, 1]区间上
Normalizer归一化基于特征矩阵的行,将样本向量转换为“单位向量”
Binarizer二值化基于给定阈值,将定量特征按阈值划分
OneHotEncoder哑编码将定性数据编码为定量数据
Imputer缺失值计算计算缺失值,缺失值可填充为均值等
PolynomialFeatures多项式数据转换多项式数据转换
FunctionTransformer自定义单元数据转换使用单变元的函数来转换数据
<think>我们正在讨论scikit-learn(sklearn)是否支持多机分布式运行。根据我的知识,sklearn本身并不原生支持分布式计算,但可以通过一些第三方库或集成来实现分布式运行。 回答要点: 1. sklearn本身设计为单机库,其并行基于单机多核(如通过joblib)。 2. 可以通过Dask或Spark等分布式计算框架来扩展sklearn以实现分布式运行。 3. 提供具体示例代码(如使用Dask-ML)来展示如何实现分布式。 4. 说明使用分布式时的注意事项。 根据要求,最后必须提出3-5个相关问题,以“§§相关问题§§”开头。 注意:由于问题要求使用中文,整个回答使用中文。</think>### 回答: **scikit-learn(sklearn)本身不直接支持多机分布式运行,但可通过第三方扩展实现分布式计算**。具体说明如下: 1. **原生限制** - sklearn设计为**单机计算库**,依赖`joblib`实现单机多核并行(通过`n_jobs`参数) - 核心算法(如`RandomForest`、`SVM`)无内置分布式通信机制 ```python # 典型单机多核并行(无法跨机器) from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier model = RandomForestClassifier(n_jobs=4) # 仅使用单机的4个CPU核心 ``` 2. **分布式解决方案** | 扩展库 | 支持场景 | 实现方式 | |---|---|---| | **Dask-ML** | 分布式数据/模型并行 | 包装sklearn API,自动任务分发 | | **Spark MLlib** | 集成Spark集群 | 通过`PySpark`调用`spark-sklearn`库 | | **Joblib+Ray** | 分布式任务调度 | 替换`joblib`后端为Ray集群 | ```python # Dask-ML分布式示例 from dask_ml.ensemble import RandomForestClassifier from dask.distributed import Client # 连接Dask集群(多机) client = Client("scheduler-ip:8786") model = RandomForestClassifier(n_estimators=100, n_jobs=-1) # 跨集群所有核心 ``` 3. **性能对比** | 模式 | 数据规模上限 | 典型延迟 | 适用场景 | |---|---|---|---| | 单机sklearn | 内存限制(通常<100GB) | 毫秒-秒级 | 快速原型/中小数据 | | 分布式扩展 | PB级 | 秒-分钟级 | 海量数据/特征工程 | 4. **注意事项** - 分布式需额外部署集群(如Dask/YARN/K8s) - 通信开销可能抵消并行收益(小数据集反更慢) - 部分算法不支持分布式(如`DBSCAN`) > **替代方案**:对超大规模数据,推荐直接使用原生分布式库(如XGBoost、LightGBM或Spark MLlib)。 ---
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