機器學習要點(二) 資料處理相關

2021-08-09 05:15:34 字數 1652 閱讀 5702

重取樣技術

1、 隨機欠取樣

優點:它可以提公升執行時間;並且當訓練資料集很大時,可以通過減少樣本數量來解決儲存問題。

缺點:它會丟棄對構建規則分類器很重要的有價值的潛在資訊。被隨機欠取樣選取的樣本可能具有偏差。它不能準確代表大多數。從而在實際的測試資料集上得到不精確的結果。

2、 隨機過取樣

優點:與欠取樣不同,這種方法不會帶來資訊損失。表現優於欠取樣。

缺點:由於複製少數類事件,它加大了過擬合的可能性。

3、 基於聚類的過取樣(cluster-basedover sampling)

優點:這種聚類技術有助於克服類之間不平衡的挑戰。表示正例的樣本數量不同於表示反例的樣本數量。

有助於克服由不同子聚類組成的類之間的不平衡的挑戰。每乙個子聚類不包含相同數量的例項。

缺點:正如大多數過取樣技術,這一演算法的主要缺點是有可能過擬合訓練集。

4、 資訊性過取樣:合成少數類過取樣技術(smote)

優點:通過隨機取樣生成的合成樣本而非例項的副本,可以緩解過擬合的問題。

不會損失有價值資訊。

缺點:當生成合成性例項時,smote並不會把來自其他類的相鄰例項考慮進來。這導致了類重疊的增加,並會引入額外的噪音。

5、 改進的合成少數類過取樣技術(msmote)

資料增強(dataaugmentation)

不同的任務背景下, 我們可以通過影象的幾何變換, 使用以下一種或多種組合資料增強變換來增加輸入資料的量. 這裡具體的方法都來自數字影象處理的內容。

·       旋轉 | 反射變換(rotation/reflection):隨機旋轉影象一定角度; 改變影象內容的朝向;

·       翻轉變換(flip): 沿著水平或者垂直方向翻轉影象;

·       縮放變換(zoom): 按照一定的比例放大或者縮小影象;

·       平移變換(shift): 在影象平面上對影象以一定方式進行平移; 

可以採用隨機或人為定義的方式指定平移範圍和平移步長, 沿水平或豎直方向進行平移. 改變影象內容的位置;

·       尺度變換(scale): 對影象按照指定的尺度因子, 進行放大或縮小; 或者參照sift特徵提取思想, 利用指定的尺度因子對影象濾波構造尺度空間. 改變影象內容的大小或模糊程度;

·       對比度變換(contrast): 在影象的hsv顏色空間,改變飽和度s和v亮度分量,保持色調h不變. 對每個畫素的s和v分量進行指數運算(指數因子在0.25到4之間), 增加光照變化;

·       雜訊擾動(noise): 對影象的每個畫素rgb進行隨機擾動, 常用的雜訊模式是椒鹽雜訊和高斯雜訊;

·       顏色變換(color): 在訓練集畫素值的rgb顏色空間進行pca, 得到rgb空間的3個主方向向量,3個特徵值, p1,p2, p3, λ1, λ2, λ3. 對每幅影象的每個畫素ixy=[irxy,igxy,ibxy]t進行加上如下的變化:

[p1,p2,p3][α1λ1,α2λ2,α3λ3]t

其中:αi是滿足均值為0,方差為0.1的隨機變數.

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