
特征选择是一个重要的数据预处理过程,获得数据之后要先进行特征选择然后再训练模型。主要作用:1、降维 2、去除不相关特征。
特征选择方法包含:子集搜索和子集评价两个问题。
子集搜索包含前向搜索、后向搜索、双向搜索等。
子集评价方法包含:信息增益,交叉熵,相关性,余弦相似度等评级准则。
两者结合起来就是特征选择方法,例如前向搜索与信息熵结合,显然与决策树很相似。
常见特征选择有三类方法:过滤式(filter),包裹式(wrapper)和嵌入式(embedding).————见周志华老师《机器学习》11章。
1. 过滤式(filter)
过滤式方法先对数据集进行特征选择,再训练学习器。两者分裂开来。Relief是一种著名的过滤式特征选择方法,设计了一种相关统计量来度量特征重要性。
sklearn模块中有一些特征选择的方法。
sklearn官方文档
(1)* Removing features with low variance*
特征筛选的时候,对于特征全0,全1 ,多数1,多数0的要删去。利用sklearn中模块,可如下操作(个人认为属于过滤式的)。
代码如下:
from sklearn.feature_selection import VarianceThreshold
X = [[0, 0, 1], [0, 1, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1], [0, 1, 0], [0, 1, 1]]
sel = VarianceThreshold(threshold=(.8 * (1 - .8))) #选择方差大于某个数的特征。
sel.fit_transform(X)
array([[0, 1],
[1, 0],
[0, 0],
[1, 1],
[1, 0],
[1, 1]])
(2)利用单变量特征选择(统计测试方法)。
Univariate feature selection works by selecting the best features based
on univariate statistical tests. It can be seen as a preprocessing step
to an estimator. Scikit-learn exposes feature selection routines as
objects that implement the transform method:
SelectKBest选择排名排在前n个的变量
SelectPercentile 选择排名排在前n%的变量
其他指标: false positive rate SelectFpr, false discovery rate SelectFdr, or family wise error SelectFwe 和 GenericUnivariateSelect。
对于regression问题:用f_regression函数。
对于classification问题:用chi2或者f_classif函数。
例如:利用 F-test for feature scoring
We use the default selection function: the 10% most significant features**
代码来源
print(__doc__)
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn import datasets, svm
from sklearn.feature_selection import SelectPercentile, f_classif
###############################################################################
# import some data to play with
# The iris dataset
iris = datasets.load_iris() #数据本身(150,4)
# Some noisy data not correlated
E = np.random.uniform(0, 0.1, size=(len(iris.data), 20))
#添加(150,20)的随机噪声
# Add the noisy data to the informative features
X = np.hstack((iris.data, E))
print X.shape #(150,24)维度
y = iris.target
###############################################################################
plt.figure(1)
plt.clf()
X_indices = np.arange(X.shape[-1])
###############################################################################
# Univariate feature selection with F-test for feature scoring
# We use the default selection function: the 10% most significant features
selector = SelectPercentile(f_classif, percentile=10)
selector.fit(X, y)
scores = -np.log10(selector.pvalues_)
scores /= scores.max()
plt.bar(X_indices - .45, scores, width=.2,
label=r'Univariate score ($-Log(p_{value})$)', color='g')
###############################################################################
# Compare to the weights of an SVM
clf = svm.SVC(kernel='linear')
clf.fit(X, y)
svm_weights = (clf.coef_ ** 2).sum(axis=0)
svm_weights /= svm_weights.max()
plt.bar(X_indices - .25, svm_weights, width=.2, label='SVM weight', color='r')
clf_selected = svm.SVC(kernel='linear')
clf_selected.fit(selector.transform(X), y)
svm_weights_selected = (clf_selected.coef_ ** 2).sum(axis=0)
svm_weights_selected /= svm_weights_selected.max()
plt.bar(X_indices[selector.get_support()] - .05, svm_weights_selected,
width=.2, label='SVM weights after selection', color='b')
plt.title("Comparing feature selection")
plt.xlabel('Feature number')
plt.yticks(())
plt.axis('tight')
plt.legend(loc='upper right')
plt.show()
P值越小,显著性越高。负对数也越大。前4个有明显的显著性。(后20个无显著性)
2.包裹式(wrapper)
与过滤式机器学习不考虑后续学习器不同,包裹式特征选择直接把最终要使用的学习器性能作为特征子集的评价标准。由于包裹式特征选择的方法直接针对给定学习器进行优化,包裹式特征一般回避过滤式要好。LVW是一种典型的方法。采用随机策略搜索特征子集,而每次特征子集的评价都需要训练学习器,开销很大。
3.嵌入式(embedding)
嵌入式特征选择将特征选择过程和机器训练过程融合为一体。两者在同一优化过程中完成,即在学习器训练过程中自动进行了特征选择。
例如:L1正则化(Lasso,注意L2岭回归并不会降低维度)
from sklearn.svm import LinearSVC
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.feature_selection import SelectFromModel
iris = load_iris()
X, y = iris.data, iris.target
X.shape
(150, 4)
lsvc = LinearSVC(C=0.01, penalty="l1", dual=False).fit(X, y)
model = SelectFromModel(lsvc, prefit=True)
X_new = model.transform(X)
X_new.shape
(150, 3)
基于树的特征选取
对于树模型选择特征属于上面哪一种,感觉是包裹式,并不确定。
sklearn 提供例子:
class sklearn.ensemble.ExtraTreesClassifier(n_estimators=10, criterion=’gini’, max_depth=None, min_samples_split=2……)
分类标准 默认基尼系数,还可以设成信息熵增益。
print(__doc__)
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.datasets import make_classification
from sklearn.ensemble import ExtraTreesClassifier
# Build a classification task using 3 informative features
X, y = make_classification(n_samples=1000,
n_features=10,
n_informative=3,
n_redundant=0,
n_repeated=0,
n_classes=2,
random_state=0,
shuffle=False)
# Build a forest and compute the feature importances
forest = ExtraTreesClassifier(n_estimators=250,
random_state=0)
forest.fit(X, y)
importances = forest.feature_importances_
std = np.std([tree.feature_importances_ for tree in forest.estimators_],
axis=0)
indices = np.argsort(importances)[::-1]
# Print the feature ranking
print("Feature ranking:")
for f in range(X.shape[1]):
print("%d. feature %d (%f)" % (f + 1, indices[f], importances[indices[f]]))
# Plot the feature importances of the forest
plt.figure()
plt.title("Feature importances")
plt.bar(range(X.shape[1]), importances[indices],
color="r", yerr=std[indices], align="center")
plt.xticks(range(X.shape[1]), indices)
plt.xlim([-1, X.shape[1]])
plt.show()
特征重要性如图所示
上述的所有源于sklearn上的特征选取部分,细节[here]。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在AI渗透率超85%的2025年,企业生存之战就是数据之战,CDA认证已成为决定企业存续的生死线!据麦肯锡全球研究院数据显示,AI驱 ...
2025-07-2035岁焦虑像一把高悬的利刃,裁员潮、晋升无望、技能过时……当职场中年危机与数字化浪潮正面交锋,你是否发现: 简历投了10 ...
2025-07-20CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18SPSS 赋值后数据不显示?原因排查与解决指南 在 SPSS( Statistical Package for the Social Sciences)数据分析过程中,变量 ...
2025-07-18在 DBeaver 中利用 MySQL 实现表数据同步操作指南 在数据库管理工作中,将一张表的数据同步到另一张表是常见需求,这有助于 ...
2025-07-18数据分析师的技能图谱:从数据到价值的桥梁 在数据驱动决策的时代,数据分析师如同 “数据翻译官”,将冰冷的数字转化为清晰的 ...
2025-07-17Pandas 写入指定行数据:数据精细化管理的核心技能 在数据处理的日常工作中,我们常常需要面对这样的场景:在庞大的数据集里精 ...
2025-07-17解码 CDA:数据时代的通行证 在数字化浪潮席卷全球的今天,当企业决策者盯着屏幕上跳动的数据曲线寻找增长密码,当科研人员在 ...
2025-07-17CDA 精益业务数据分析:数据驱动业务增长的实战方法论 在企业数字化转型的浪潮中,“数据分析” 已从 “加分项” 成为 “必修课 ...
2025-07-16MySQL 中 ADD KEY 与 ADD INDEX 详解:用法、差异与优化实践 在 MySQL 数据库表结构设计中,索引是提升查询性能的核心手段。无论 ...
2025-07-16解析 MySQL Update 语句中 “query end” 状态:含义、成因与优化指南 在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,开发者和 DBA 常会 ...
2025-07-16如何考取数据分析师证书:以 CDA 为例 在数字化浪潮席卷各行各业的当下,数据分析师已然成为企业挖掘数据价值、驱动决策的 ...
2025-07-15CDA 精益业务数据分析:驱动企业高效决策的核心引擎 在数字经济时代,企业面临着前所未有的数据洪流,如何从海量数据中提取有 ...
2025-07-15MySQL 无外键关联表的 JOIN 实战:数据整合的灵活之道 在 MySQL 数据库的日常操作中,我们经常会遇到需要整合多张表数据的场景 ...
2025-07-15Python Pandas:数据科学的瑞士军刀 在数据驱动的时代,面对海量、复杂的数据,如何高效地进行处理、分析和挖掘成为关键。 ...
2025-07-15用 SQL 生成逆向回滚 SQL:数据操作的 “后悔药” 指南 在数据库操作中,误删数据、错改字段或误执行批量更新等问题时有发生。 ...
2025-07-14t检验与Wilcoxon检验的选择:何时用t.test,何时用wilcox.test? t 检验与 Wilcoxon 检验的选择:何时用 t.test,何时用 wilcox. ...
2025-07-14