为了解决上述问题,其中一种可能的解决方法是采用独热编码(One-Hot Encoding)。独热编码即 One-Hot 编码,又称一位有效编码,其方法是使用N位状态寄存器来对N个状态进行编码,每个状态都由他独立的寄存器位,并且在任意时候,其中只有一位有效。
例如:
自然状态码为:000,001,010,011,100,101
独热编码为:000001,000010,000100,001000,010000,100000
可以这样理解,对于每一个特征,如果它有m个可能值,那么经过独热编码后,就变成了m个二元特征(如成绩这个特征有好,中,差变成one-hot就是100, 010, 001)。并且,这些特征互斥,每次只有一个激活。因此,数据会变成稀疏的。
这样做的好处主要有:
解决了分类器不好处理属性数据的问题
在一定程度上也起到了扩充特征的作用
实现方法一:pandas之get_dummies方法
pandas.get_dummies(data, prefix=None, prefix_sep=’_’, dummy_na=False, columns=None, sparse=False, drop_first=False)
该方法可以讲类别变量转换成新增的虚拟变量/指示变量。
常用参数
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data : array-like, Series, or DataFrame
输入的数据
prefix : string, list of strings, or dict of strings, default None
get_dummies转换后,列名的前缀
*columns : list-like, default None
指定需要实现类别转换的列名
dummy_na : bool, default False
增加一列表示空缺值,如果False就忽略空缺值
drop_first : bool, default False
获得k中的k-1个类别值,去除第一个
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1、实验
实现方法二:sklearn
from sklearn import preprocessing
enc = preprocessing.OneHotEncoder()
enc.fit([[0, 0, 3], [1, 1, 0], [0, 2, 1], [1, 0, 2]]) # fit来学习编码
enc.transform([[0, 1, 3]]).toarray() # 进行编码
输出:array([[ 1., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 1.]])
数据矩阵是4*3,即4个数据,3个特征维度。
0 0 3 观察左边的数据矩阵,第一列为第一个特征维度,有两种取值0\1. 所以对应编码方式为10 、01
1 1 0 同理,第二列为第二个特征维度,有三种取值0\1\2,所以对应编码方式为100、010、001
0 2 1 同理,第三列为第三个特征维度,有四中取值0\1\2\3,所以对应编码方式为1000、0100、0010、0001
1 0 2
再来看要进行编码的参数[0 , 1, 3], 0作为第一个特征编码为10, 1作为第二个特征编码为010, 3作为第三个特征编码为0001. 故此编码结果为 1 0 0 1 0 0 0 0 1