
无论它的规模和大小如何,数据已经成为现代企业、公司和组织的一流资产。任何一个智能系统都需要数据驱动,无论它多复杂。每个智能系统的核心,均有一个或多个基于某种数据学习方法的算法,例如机器学习、深度学习或统计方法,它们利用这些数据来生成知识,并在一段时间内提供智能洞察。
算法本身是非常通用的,但无法在普通原始数据上有效发挥作用。因此,需要从原始数据中提取有意义的特征,我们才能够理解和使用这些数据。
任何一个智能数据洞察系统基本上都由端到端的管道组成:
如果有必要的话,还需要根据手头要解决的问题部署该模型以供将来使用。
获取原始数据后,直接在数据之上构建模型是鲁莽的,因为我们无法从普通原始数据中获得想要的结果或性能,而且算法本身也不会自动从中提取有意义的特征。在上图中指出的数据准备方面,在对原始数据进行必要的清洗、预处理分析之后,便可以采用多种方法从中提取有意义的属性或特征。特征工程是一门艺术,也是一门科学,这也是为什么数据科学家在建模之前通常会把70%的时间花在数据准备上。
“特征工程是将原始数据转化为特征的过程,这些特征可以更好地向预测模型描述潜在问题,从而提高模型对未见数据的准确性。”
-Jason Brownlee博士
这让我们深入了解了为什么特征工程是一个将数据转化成作为机器学习模型输入的特征的过程,换句话说,高质量的特征有助于提高模型整体的性能和准确性。特征在很大程度上与基本问题相关联。
因此,即使机器学习任务在不同的场景中可能是相同的,比如将物联网事件分类为正常和异常行为,或者将客户情绪分类,但每个场景中提取的特征都会有很大的不同。
什么是特征?
特征通常是建立在原始数据之上的特定表示,它是一个单独的可测量属性,通常用数据集中的列表示。对于一个通用的二维数据集,每个观测值由一行表示,每个特征由一列表示,对于每一个观测具有一个特定的值。
因此,就像上图中的例子一样,每行通常表示一个特征向量,所有观察到的全部特征集形成一个二维特征矩阵,也称为特征集。这类似于用来表示二维数据的数据框或电子表格。机器学习算法通常与这些数值矩阵或张量一起工作,因此绝大多数特征工程技术都是将原始数据转换为一些数值表达,以便算法理解。
基于数据集的特征可以分为两大类:
举一个简单的例子:通过将当前日期减去订单日期,可以从包含“订单日期”的订单数据集中创建一个新的“订单履行日期”。另一方面,在特定的深度学习算法中,特征通常比较简单,因为算法本身会内部转化数据。这种方法需要的数据量会比较大,并以牺牲解释性为代价。然而,在图像处理或自然语言处理用例中,这样的折中方法往往是值得的。
对于公司面临的大多数其他用例,例如预测分析,特征工程是将数据转换成机器学习所需要的格式。特征的选择对模型的解释性和性能都至关重要。如果没有特征工程,今天的大公司就无法部署精确的机器学习系统。
特征工程
数值数据通常以标量值的形式描述观测、记录或测量数据。在这里,我们所说的数值数据是指连续数据,而不是通常用来表示分类数据的离散数据。数值数据也可以是向量值,其中向量中的每个值或实体都可以表示一个特定的特征。整数和浮点数是连续数值数据中最常见和最广泛使用的数值数据类型。
即使数值数据可以直接输入机器学习模型,在构建模型之前,仍然需要设计与场景、问题和领域相关的特征。因此,对特性工程的需求仍然存在。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数据成为新时代“石油”的今天,几乎每个职场人都在焦虑: “为什么别人能用数据驱动决策、升职加薪,而我面对Excel表格却无从 ...
2025-10-18数据清洗是 “数据价值挖掘的前置关卡”—— 其核心目标是 “去除噪声、修正错误、规范格式”,但前提是不破坏数据的真实业务含 ...
2025-10-17在数据汇总分析中,透视表凭借灵活的字段重组能力成为核心工具,但原始透视表仅能呈现数值结果,缺乏对数据背景、异常原因或业务 ...
2025-10-17在企业管理中,“凭经验定策略” 的传统模式正逐渐失效 —— 金融机构靠 “研究员主观判断” 选股可能错失收益,电商靠 “运营拍 ...
2025-10-17在数据库日常操作中,INSERT INTO SELECT是实现 “批量数据迁移” 的核心 SQL 语句 —— 它能直接将一个表(或查询结果集)的数 ...
2025-10-16在机器学习建模中,“参数” 是决定模型效果的关键变量 —— 无论是线性回归的系数、随机森林的树深度,还是神经网络的权重,这 ...
2025-10-16在数字化浪潮中,“数据” 已从 “辅助决策的工具” 升级为 “驱动业务的核心资产”—— 电商平台靠用户行为数据优化推荐算法, ...
2025-10-16在大模型从实验室走向生产环境的过程中,“稳定性” 是决定其能否实用的关键 —— 一个在单轮测试中表现优异的模型,若在高并发 ...
2025-10-15在机器学习入门领域,“鸢尾花数据集(Iris Dataset)” 是理解 “特征值” 与 “目标值” 的最佳案例 —— 它结构清晰、维度适 ...
2025-10-15在数据驱动的业务场景中,零散的指标(如 “GMV”“复购率”)就像 “散落的零件”,无法支撑系统性决策;而科学的指标体系,则 ...
2025-10-15在神经网络模型设计中,“隐藏层层数” 是决定模型能力与效率的核心参数之一 —— 层数过少,模型可能 “欠拟合”(无法捕捉数据 ...
2025-10-14在数字化浪潮中,数据分析师已成为企业 “从数据中挖掘价值” 的核心角色 —— 他们既要能从海量数据中提取有效信息,又要能将分 ...
2025-10-14在企业数据驱动的实践中,“指标混乱” 是最常见的痛点:运营部门说 “复购率 15%”,产品部门说 “复购率 8%”,实则是两者对 ...
2025-10-14在手游行业,“次日留存率” 是衡量一款游戏生死的 “第一道关卡”—— 它不仅反映了玩家对游戏的初始接受度,更直接决定了后续 ...
2025-10-13分库分表,为何而生? 在信息技术发展的早期阶段,数据量相对较小,业务逻辑也较为简单,单库单表的数据库架构就能够满足大多数 ...
2025-10-13在企业数字化转型过程中,“数据孤岛” 是普遍面临的痛点:用户数据散落在 APP 日志、注册系统、客服记录中,订单数据分散在交易 ...
2025-10-13在数字化时代,用户的每一次行为 —— 从电商平台的 “浏览→加购→购买”,到视频 APP 的 “打开→搜索→观看→收藏”,再到银 ...
2025-10-11在机器学习建模流程中,“特征重要性分析” 是连接 “数据” 与 “业务” 的关键桥梁 —— 它不仅能帮我们筛选冗余特征、提升模 ...
2025-10-11在企业的数据体系中,未经分类的数据如同 “杂乱无章的仓库”—— 用户行为日志、订单记录、商品信息混杂存储,CDA(Certified D ...
2025-10-11在 SQL Server 数据库操作中,“数据类型转换” 是高频需求 —— 无论是将字符串格式的日期转为datetime用于筛选,还是将数值转 ...
2025-10-10