西瓜書 第11章 特徵選擇與稀疏學習

2021-09-23 20:37:41 字數 1440 閱讀 9711

特徵選擇是乙個重要的資料預處理過程,去除不相關的屬性,可以減輕維數災難,並且降低學習任務的難度。

特徵選擇過程必須確保不丟失重要特徵。

需要去除的特徵如無關特徵冗餘特徵(冗餘特徵有時能簡化問題,具體問題具體分析)。

1、子集搜尋

前向搜尋:假定特徵子集最優,再把與剩餘的各個特徵子集組合出評估,如果最優,則保留,再用進行下一輪組合,直至迭代到得不到優化為止。

後向搜尋:從完整的特徵集合開始,每次嘗試去掉乙個無關特徵,類似前向每次增加最優的乙個,而後向是每次去掉最差的乙個。

雙向搜尋:結合前後向搜尋。

上述策略都是貪心的,如果沒有窮舉搜尋,則無法找出全域性最優組合。

2、子集評價

通過資訊增益、不合度量、相關係數等度量對特徵子集進行優劣的評估。

如將前向搜尋和資訊熵組合,與決策樹演算法非常相似。

1、過濾式選擇

先選擇,後訓練。

代表演算法:relief(適用於二分類問題)、relief-f(適用於多分類問題)

2、包裹式選擇

訓練出的學習器效能作為特徵子集的評價標準,效果更佳,但開銷大。

代表演算法:lvw,開銷大,可給定終止條件t。

3、嵌入式選擇

特徵選擇和訓練過程再同乙個優化過程中完成,即:在訓練過程中自動進行特徵選擇

稀疏效能使大多數問題變得線性可分。

要恰當稀疏不要過度稀疏。

字典學習(稀疏編碼):為普通稠密表達的樣本找到合適的字典,將樣本轉化為合適的稀疏表示形式。

字典學習更側重於學得字典的過程,稀疏編碼更側重於對樣本進行稀疏表達的過程。

通過設定詞彙量k的大小來控制字典的規模,從而影響到稀疏程度。

壓縮感知關注的是如何利用訊號本身所具有的稀疏性,從部分觀測樣本中恢復原訊號

壓縮感知分為兩個階段:

1、感知測量:對原始訊號進行處理以獲得稀疏樣本表示,這方面的內容涉及傅利葉變換、小波變換、字典學習、稀疏編碼等。

2、重構恢復:基於稀疏性從少量觀測中恢復原訊號,壓縮感知的精髓,通常說的壓縮感知就是指的這部分。

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