提到噪聲，你會(huì)想到什么?刺耳的，高分貝的聲音?總之就是不好的，不想接受的聲音。小編今天跟大家分享的就是python數(shù)據(jù)清洗中的噪聲數(shù)據(jù)，對于這些噪聲數(shù)據(jù)我們應(yīng)該怎樣檢測和處理呢?下面跟小編一起來看吧。

一、什么是噪聲數(shù)據(jù)

噪聲數(shù)據(jù)Noisy Data，噪聲值，指的是數(shù)據(jù)中存在著一個(gè)或中者幾個(gè)錯(cuò)誤的，或者偏離期望值的數(shù)據(jù)，又可以叫做異常值、或者離群值(outlier)，這些數(shù)據(jù)會(huì)對數(shù)據(jù)的分析造成了干擾，我們需要在python數(shù)據(jù)清洗時(shí)將這些數(shù)據(jù)清洗掉。

舉一個(gè)最簡單的例子來理解噪聲數(shù)據(jù)，在一份統(tǒng)計(jì)顧客年齡的名單中，有數(shù)據(jù)為顧客年齡：-50.顯然這個(gè)數(shù)據(jù)就是噪聲數(shù)據(jù)。

二、噪聲數(shù)據(jù)檢測

噪聲數(shù)據(jù)的檢測方法有很多，小編這這里介紹三種最常用的方法。

1.3?原則

數(shù)據(jù)需要服從正態(tài)分布。若一個(gè)數(shù)據(jù)分布近似正態(tài)，則大約 68% 的數(shù)據(jù)值會(huì)在均值的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)，大約 95% 會(huì)在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)，大約 99.7% 會(huì)在三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)。在3?原則下，異常值如超過3倍標(biāo)準(zhǔn)差，那么可以將其視為異常值。如果數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，我們就可以通過遠(yuǎn)離平均距離多少倍的標(biāo)準(zhǔn)差來判定(多少倍的取值需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況來決定)。

2.箱線圖是通過數(shù)據(jù)集的四分位數(shù)形成的圖形化描述。是非常簡單而且效的可視化離群點(diǎn)的一種方法。上下須為數(shù)據(jù)分布的邊界，只要是高于上須，或者是低于下觸須的數(shù)據(jù)點(diǎn)都可以認(rèn)為是離群點(diǎn)或異常值。

下四分位數(shù)：25%分位點(diǎn)所對應(yīng)的值(Q1)

中位數(shù)：50%分位點(diǎn)對應(yīng)的值(Q2)

上四分位數(shù)：75%分位點(diǎn)所對應(yīng)的值(Q3)

上須：Q3+1.5(Q3-Q1)

下須：Q1-1.5(Q3-Q1)

其中Q3-Q1表示四分位差

3.k-means

k-means是基于聚類的離群點(diǎn)識別方法，其主要思想是一個(gè)對象是基于聚類的離群點(diǎn)，如果該對象不強(qiáng)屬于任何簇，那么該對象屬于離群點(diǎn)。

三、噪聲數(shù)據(jù)處理

噪聲數(shù)據(jù)最直接簡單的方法是：找到這些孤立于其他數(shù)據(jù)的記錄直接刪除。但是這樣做有很大的缺點(diǎn)，很可能會(huì)都是大量有用、干凈的信息。小編在這里整理了幾種python數(shù)據(jù)清洗時(shí)常用的噪聲數(shù)據(jù)處理方法，希望對大家有所幫助。

1.分箱

分箱法通過考察數(shù)據(jù)的“近鄰”來光滑有序數(shù)據(jù)的值。有序值分布到一些桶或箱中。

分箱法包括等深分箱：每個(gè)分箱中的樣本量一致;等寬分箱：每個(gè)分箱中的取值范圍一致。直方圖其實(shí)首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行了等寬分箱，再計(jì)算頻數(shù)畫圖。

分箱方法是一種簡單而且常用的python數(shù)據(jù)清洗方法，通過考察近鄰數(shù)據(jù)來確定最終值?！胺窒洹逼鋵?shí)也就是指按照屬性值劃分的子區(qū)間，一個(gè)屬性值如果處于某個(gè)子區(qū)間范圍內(nèi)，就當(dāng)做把該屬性值放進(jìn)這個(gè)子區(qū)間所代表的“箱子”內(nèi)。按照一定的規(guī)則將待處理的數(shù)據(jù)(某列屬性值)放進(jìn)一些箱子中，考察每個(gè)箱子里的數(shù)據(jù)，并且采用某種方法對各個(gè)箱子中的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行處理。采用分箱技術(shù)的兩個(gè)關(guān)鍵問題是：(1)如何分箱(2)如何對每個(gè)箱子中的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。

分箱的方法通常有4種，分別為：等深分箱法、等寬分箱法、最小熵法和用戶自定義區(qū)間法。

(1)等深分箱法，又叫做統(tǒng)一權(quán)重，是指將數(shù)據(jù)集按記錄行數(shù)分箱，每箱樣本量一致。最簡單的一種分箱方法。

(2)等寬分箱法，統(tǒng)一區(qū)間，使數(shù)據(jù)集在整個(gè)屬性值的區(qū)間上平均分布，也就是每個(gè)分箱中的取值范圍一致。

(3)用戶自定義區(qū)間，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況自定義區(qū)間，使用這種方法能幫助當(dāng)用戶明確觀察到某些區(qū)間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分布。

2.回歸

發(fā)現(xiàn)兩個(gè)相關(guān)的變量之間的變化模式，通過使數(shù)據(jù)適合一個(gè)函數(shù)來平滑數(shù)據(jù)。

若是變量之間存在依賴關(guān)系，也就是y=f(x)，那么就可以設(shè)法求出依賴關(guān)系f，再根據(jù)x來預(yù)測y，這也是回歸問題的實(shí)質(zhì)。實(shí)際問題中更常為見的假設(shè)是p(y)=N(f(x))，N為正態(tài)分布。假設(shè)y是觀測值并且存在噪聲數(shù)據(jù)，根據(jù)我們求出的x和y之間的依賴關(guān)系，再根據(jù)x來更新y的值，這樣就能去除其中的隨機(jī)噪聲，這就是回歸去噪的原理  。

相信讀完上文，你對隨機(jī)森林算法已經(jīng)有了全面認(rèn)識。若想進(jìn)一步探索機(jī)器學(xué)習(xí)的前沿知識，強(qiáng)烈推薦機(jī)器學(xué)習(xí)之半監(jiān)督學(xué)習(xí)課程。

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