数据的预处理包括哪些内容:四大核心操作
数据的预处理包括数据清洗、数据集成、数据变换、数据归约四项核心内容,你可以按顺序完成操作:先清除缺失、重复、异常脏数据,再把多源数据合并成统一数据集,接着统一数值尺度、把文字类别转为数字,最后压缩字段数量精简数据集;这套流程适用于绝大多数机器学习与统计建模场景,仅小样本科研实验可以酌情跳过数据归约环节,该边界来自清华大学出版社《数据挖掘概念与技术》给出的实操划分标准。
数据清洗
你首先要处理脏数据,优先解决四类问题。
处理缺失值可以选择删除整条记录、用均值中位数填充,或是用邻近值做线性插值;重复数据直接去重,避免样本重复干扰模型计算;异常值先用箱线图识别,再选择剔除或者用中位数修正;同时统一日期、文字大小写等不一致格式,消除文本混乱问题。
数据集成
把多个数据表、文件、数据库的数据合并为一张总表。
合并时要消除同名异义、异名同义的字段冲突,剔除重复冗余字段,同时统一字段名称与单位,保证多源数据能够顺利拼接。多表合并最容易产生冗余字段,需要提前做好字段对齐。
数据变换
把原始数据转换成算法能够读取的标准格式。
| 处理类型 | 常用方法 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 数值缩放 | 最小最大归一、标准化、稳健缩放 | KNN、SVM等距离类算法 |
| 类别编码 | 独热编码、标签编码 | 文本、性别、地区这类分类字段 |
| 数值离散 | 等宽分箱、等频分箱 | 把连续收入、年龄转为分段类别 |
归一会把数值压缩到0至1区间,标准化会把数据调整为均值0、方差1,稳健缩放受极端值影响更小,更适合噪声较多的业务数据。
数据归约
在尽量保留有效信息的前提下缩减数据规模,降低计算开销。
你可以做属性归约,利用相关性筛选无用字段,也可以用主成分分析把几十个字段压缩成少数几个主成分;还能做样本归约,随机抽取部分样本,减少数据总量。数据归约不适合样本总量不足500条的小数据集,强行压缩会丢失关键信息。

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