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  • 信息的基本特征举例
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    2019-11-14 20:46:48

    在处理数据中,我们经常需要对离散数据来做特征工程处理,

    一.什么是特征工程

    1.定义

    • 本质上来说,呈现给算法的数据应该能拥有基本数据的相关结构或属性。在做特征工程时,其实是将数据属性转换为数据特征的过程,属性代表了数据的所有维度,在数据建模时,如果对原始数据的所有属性进行学习,并不能很好的找到数据的潜在趋势,而通过特征工程对你的数据进行预处理的话,这时算法模型能够减少受到噪声的干扰,这样能够更好的找出趋势。事实上,好的特征甚至能够帮你实现使用简单的模型达到很好的效果。
    • 但是对于特征工程中引用的新特征,需要验证它确实提高的预测的准确度,而不是加入了一个无用的特征,不然只会增加算法运算的复杂度。

    2.目的

    • 通过一系列的工程活动,将这些信息使用更高效的编码方式(特征)表示。使用特征表示的信息,信息损失较少,原始数据中包含的规律依然保留。此外,新的编码方式还需要尽量减少原始数据中的不确定因素(白噪声、异常数据、数据缺失…等等)的影响。

    二.常用方法

    1. 时间戳处理

    • 时间戳属性通常需要分离成多个维度比如年、月、日、小时、分钟、秒钟。但是在很多的应用中,大量的信息是不需要的。
    • 举例:
      在一个监督系统中,尝试利用一个’位置+时间‘的函数预测一个城市的交通故障程度,这个实例中,大部分会受到误导只通过不同的秒数去学习趋势,其实是不合理的。并且维度’年’也不能很好的给模型增加值的变化,我们可能仅仅需要小时、日、月等维度。因此当我们在呈现时间的时候,试着保证你所提供的所有数据是你的模型所需要的。
      注意: 时区,假如你的数据源来自不同的地理数据源,别忘了利用时区将数据标准化。

    2. 分解类别属性

    • 一些属性是类别型而不是数值型,举一个简单的例子,由{红,绿、蓝}组成的颜色属性,最常用的方式是把每个类别属性转换成二元属性,即从{0,1}取一个值。因此基本上增加的属性等于相应数目的类别,并且对于你数据集中的每个实例,只有一个是1(其他的为0),这也就是独热(one-hot)编码方式(类似于转换成哑变量)。

    • 如果不了解这个编码的话,可能会觉得分解会增加没必要的麻烦(因为编码大量的增加了数据集的维度)。相反,你可能会尝试将类别属性转换成一个标量值,

    • 举例:
      颜色属性可能会用{1,2,3}表示{红,绿,蓝}。这里存在两个问题,首先,对于一个数学模型,这意味着某种意义上红色和绿色比和蓝色更“相似”(因为|1-3| > |1-2|)。除非你的类别拥有排序的属性(比如铁路线上的站),这样可能会误导你的模型。然后,可能会导致统计指标(比如均值)无意义,更糟糕的情况是,会误导你的模型。还是颜色的例子,假如你的数据集包含相同数量的红色和蓝色的实例,但是没有绿色的,那么颜色的均值可能还是得到2,也就是绿色的意思。

    • 能够将类别属性转换成一个标量,最有效的场景应该就是只有两个类别的情况。即{0,1}对应{类别1,类别2}。这种情况下,并不需要排序,并且你可以将属性的值理解成属于类别1或类别2的概率。

    3. 分箱/分区

    • 有时候,将数值型属性转换成类别呈现更有意义,同时能使算法减少噪声的干扰,通过将一定范围内的数值划分成确定的块。

    • 举例:
      我们预测一个人是否拥有某款衣服,这里年龄是一个确切的因子。其实年龄组是更为相关的因子,所有我们可以将年龄分布划分成1-10,11-18,19-25,26-40等。而且,不是将这些类别分解成2个点,你可以使用标量值,因为相近的年龄组表现出相似的属性。

    • 只有在了解属性的领域知识的基础,确定属性能够划分成简洁的范围时分区才有意义。即所有的数值落入一个分区时能够呈现出共同的特征。在实际应用中,当你不想让你的模型总是尝试区分值之间是否太近时,分区能够避免出现过拟合。例如,如果你所感兴趣的是将一个城市作为整体,这时你可以将所有落入该城市的维度值进行整合成一个整体。分箱也能减小小错误的影响,通过将一个给定值划入到最近的块中。如果划分范围的数量和所有可能值相近,或对你来说准确率很重要的话,此时分箱就不适合了。

    4. 交叉特征

    • 交叉特征算是特征工程中非常重要的方法之一了,交叉特征是一种很独特的方式,它将两个或更多的类别属性组合成一个。当组合的特征要比单个特征更好时,这是一项非常有用的技术。数学上来说,是对类别特征的所有可能值进行交叉相乘。
    • 举例:
      类似于(经度,纬度)。一个相同的经度对应了地图上很多的地方,纬度也是一样。但是一旦你将经度和纬度组合到一起,它们就代表了地理上特定的一块区域,区域中每一部分是拥有着类似的特性。
    • 有时候,能够通过简单的数学技巧将数据的属性组合成一个单一的特征。

    5. 特征选择

    • 为了得到更好的模型,使用某些算法自动的选出原始特征的子集。这个过程,你不会构建或修改你拥有的特征,但是会通过修剪特征来达到减少噪声和冗余。

    • 那些和我们解决的问题无关需要被移除的属性,在我们的数据特征中存在了一些特征对于提高模型的准确率比其他更重要的特征,也还有一些特征与其他特征放在一起出现了冗余,特征选择是通过自动选出对于解决问题最有用的特征子集来解决上述问题的。

    • 特征选择算法可能会用到评分方法来排名和选择特征,比如相关性或其他确定特征重要性的方法,更进一步的方法可能需要通过试错,来搜索出特征子集。

    • 还有通过构建辅助模型的方法,逐步回归就是模型构造过程中自动执行特征选择算法的一个实例,还有像Lasso回归和岭回归等正则化方法也被归入到特征选择,通过加入额外的约束或者惩罚项加到已有模型(损失函数)上,以防止过拟合并提高泛化能力。

    6. 特征缩放

    • 有时候,你可能会注意到某些特征比其他特征拥有高得多的跨度值。
    • 举例:
      将一个人的收入和他的年龄进行比较,更具体的例子,如某些模型(像岭回归)要求你必须将特征值缩放到相同的范围值内。通过缩放可以避免某些特征比其他特征获得大小非常悬殊的权重值。

    7. 特征提取

    • 特征提取涉及到从原始属性中自动生成一些新的特征集的一系列算法,降维算法就属于这一类。特征提取是一个自动将观测值降维到一个足够建模的小数据集的过程。对于列表数据,可使用的方法包括一些投影方法,像主成分分析和无监督聚类算法。对于图形数据,可能包括一些直线检测和边缘检测,对于不同领域有各自的方法。

    • 特征提取的关键点在于这些方法是自动的(虽然可能需要从简单方法中设计和构建得到),还能够解决不受控制的高维数据的问题。大部分的情况下,是将这些不同类型数据(如图,语言,视频等)存成数字格式来进行模拟观察。

    来源:https://www.cnblogs.com/peizhe123/p/7412364.html

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  • 信息是一种抽象的、无形的资源。信e69da5e6ba903231313335323631343130323136353331333431373230息必须依附于物质载体,而且只有具备一定能量的载体才能传递。信息不能脱离物质和能量而独立存在。新闻信息离开具有...

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    (一)依附性。物质是具体的、实在的资源;而信息是一种抽象的、无形的资源。信e69da5e6ba903231313335323631343130323136353331333431373230息必须依附于物质载体,而且只有具备一定能量的载体才能传递。信息不能脱离物质和能量而独立存在。新闻信息离开具有一定时空的事实以及语言文字、报纸版面就无法体现。

    (二)再生性(扩充性)。物质和能量资源只要使用就会减少;而信息在使用中却不断扩充、不断再生,永远不会耗尽。当今世界,一方面是“能源危机”、“水源危机”,而另一方面却是“信息澎涨”。

    (三)可传递性。没有传递,就无所谓有信息。信息传递的方式很多,如口头语言、体语、手抄文字、印刷文字、电讯号等。

    (四)可贮存性。信息可以贮存,以备它时或他人使用。贮存信息的手段多种多样,如人脑、电脑的记忆、书写、印刷、缩微、录像、拍照、录音等。

    扩展资料

    人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物,得以认识和改造世界。在一切通讯和控制系统中,信息是一种普遍联系的形式。1948年,数学家香农在题为“通讯的数学理论”的论文中指出:“信息是用来消除随机不定性的东西”。创建一切宇宙万物的最基本单位是信息。

    信息奠基人香农(Shannon)认为“信息是用来消除随机不确定性的东西”,这一定义被人们看作是经典性定义并加以引用。

    控制论创始人维纳(Norbert Wiener)认为“信息是人们在适应外部世界,并使这种适应反作用于外部世界的过程中,同外部世界进行互相交换的内容和名称”,它也被作为经典性定义加以引用。

    经济管理学家认为“信息是提供决策的有效数据”。

    参考资料来源:百度百科-信息

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  • 信息基本概念

    千次阅读 2019-10-16 10:15:51
    1.信息具有的特征 (1)客观性。信息是客观事物在人脑中的反映,而反映的对象则有主观和客观的区别。因此信息分为主观信息与客观信息。主观信息必然要转换成客观信息。 (2)普遍性。物质决定精神,物质的普遍性...

    因为想考信息系统项目管理师,虽然这次软考没有报名(错过了时间)但是还是买了书来学习,争取一次就过,记录学习过程中的知识点,以便于复习。打一遍的目的就是让自己记得更深刻。

    1.信息具有的特征

    (1)客观性。信息是客观事物在人脑中的反映,而反映的对象则有主观和客观的区别。因此信息分为主观信息与客观信息。主观信息必然要转换成客观信息。

    (2)普遍性。物质决定精神,物质的普遍性决定了信息的普遍存在。

    (3)无限性。客观世界是无限的,反映客观世界的信息自然也是无限。无限性可以分为两个层次:一是无限的事物产生无限的信息。二是每个具体的事物或有限个事物产生无限的信息。(无数个对与吃饭可以产生无限个信息,一个人对于吃饭(时间不同)也可以产生无限个信息)。

    (4)动态性。信息是随着时间的变化而变化的。

    (5)相对性。不同的认识主体从同一事物中获取的信息以及信息量可能是不同的。

    (6)依附性。信息的依附性可以重两个方面来理解,一方面,信息是客观世界的反映,任何信息必然由客观事物所产生,不存在无源的信息;另一方面,任何信息都要依附于一定的载体而存在,需要有物质的承担者,信息不能完全脱离物质而独立存在。

    (7)交换性。信息通过处理可以实现变换和转换,使其形式或内容发生变化,以适应特定的需要。

    (8)传递性。信息在时间上的传递就是存储,在空间上的传递就是转移或扩散。

    (9)层次性。客观世界是分层次的,反映他的信息也是分层次的。

    (10)系统性。信息可以表示为一种集合,不同类别的信息可以形成不同的整体。因此,可以形成与现实世界相对应的信息系统。

    (11)转换性。信息的产生不能没有物质,信息的传递不能没有能量,但是有效的使用信息,可以将信息转换为物质或能量。

    2.信息的质量属性

    (1)精确性。对事物状态精确的描述。

    (2)完整性。对事物状态描述的全面程度,完整信息应包括所有重要事实。

    (3)可靠性。指信息的来源、采集方法、传输的过程是可以信任的,符合预期的。

    (4)及时性。指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。

    (5)经济性。指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内。

    (6)可验证性。指信息的主要质量属性可以被证实或证伪的程度。

    (7)安全性。指在信息的生命周期中,信息可以被非授权访问的可能性,可能性越低,安全性越高。

    3.信息的功能

    (1)为认识世界提供依据。人们认识世界,首先,首先要获取认识对象的有关信息,并通过对这些信息的加工获得有关知识,从而形成正确的认识。

    (2)为改造世界提供指导。人们认识世界的目的是改造世界,而改造世界就必须有正确的观念作为指导。

    (3)为有序的建立提供保证。人们所有活动的目的都是使得客观世界变得更加有序。这种有序至少包括两种情况,一是使得本来有序的客观世界得到改善,变的更加有序;二是打破原来的有序,建立一种新的有序。无论哪种情况都需要有信息的保证。

    (4)为资源开发提供条件。人类社会的生存和发展要建立在资源之上,所有这些资源可以分为两类,即有形资源和无形资源,无论开发有形资源或无形资源都需要信息。

    (5)为知识生产提供材料。生产是人类生存或发展的基础或前提,包括物质产品与精神产品的生产。其中知识的生产是精神产品生产的主要内容,而信息则为知识生产提供材料。

    4.信息的传输模型

    信息只有流动起来,才能体现其价值,因此信息的传输技术(通常指通信、网络等)是信息技术的核心。信息的传输模型如下图所示:

    • 信源:产生信息的实体,信息产生后由这个实体向外传播。
    • 信宿:信息的归宿或接受者。
    • 信道:传输信息的通道,如TCP、IP网络。信道可以从逻辑上理解为抽象通道,也可以是具有物理意义的实际传输通道。
    • 编码器:在信息论中是泛指所有变换信号的设备,实际上就是终端机发送部分。它包括从信源到信道的所有设备,使信源输出的设备转换成适于信号传道传送的信号。从信息安全的角度出发,编码还可以包括加密设备,加密设备利用密码学得知识对编码信息进行加密再编码。
    • 译码器:译码器是编码器的逆变设备,把信道上送来的信号(原始信息与噪声的叠加)转换成信宿能接受的信号,可包括调解器、译码器、数模转换器等。在QQ应用中,TCP/IP包被解析,信息将显示在信宿的电脑屏幕上,发送者传输信息的不确定性消除了。
    • 噪声:噪声可以理解为干扰,干扰可以来源于信息系统分层结构中的任何一层,当噪声携带的信息大到一定程度时,在信道中传输的信息可以被噪声掩盖导致传输失败。

    一般情况下,信息系统的主要信能指标是他的有效性与可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多的信息;而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致,或者说失真尽可能小。为提高可靠性,在信息编码时,可以增加冗余编码,适当的冗余编码可以在信息收到噪声干扰时被恢复,而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。

    信息系统的基本规律应包括信息的度量,信源特性和信源编码、信道特性和信道编码、检测理论以及密码学。

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  • 面向对象的三个基本特征(讲解)

    千次阅读 2018-12-04 09:26:00
    面向对象的三个基本特征(讲解)面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。   封装封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。 封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以...

    最近找了一篇面向对象的介绍,看过后,感觉不错,浅显易懂,所以转载给大家看看!!!

     

    面向对象的三个基本特征(讲解)
    面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。

    对象结构图

     

    封装
    封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。

    封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。

    继承
    面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

    通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

    被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

    继承的过程,就是从一般到特殊的过程。

    要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。

    在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。

     

    继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。

    Ø         实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;

    Ø         接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;

    Ø         可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。

    在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。

    抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字 Interface 而不是 Class。

    OO开发范式大致为:划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。

     

    多态
    多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

    实现多态,有二种方式,覆盖,重载。

    覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

    重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。

    其实,重载的概念并不属于“面向对象编程”,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。”

    那么,多态的作用是什么呢?我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

    概念讲解
    泛化(Generalization)

    泛化图

    图表 1 泛化

    在上图中,空心的三角表示继承关系(类继承),在UML的术语中,这种关系被称为泛化(Generalization)。Person(人)是基类,Teacher(教师)、Student(学生)、Guest(来宾)是子类。

    若在逻辑上B是A的“一种”,并且A的所有功能和属性对B而言都有意义,则允许B继承A的功能和属性。

    例如,教师是人,Teacher 是Person的“一种”(a kind of )。那么类Teacher可以从类Person派生(继承)。

    如果A是基类,B是A的派生类,那么B将继承A的数据和函数。

    如果类A和类B毫不相关,不可以为了使B的功能更多些而让B继承A的功能和属性。

    若在逻辑上B是A的“一种”(a kind of ),则允许B继承A的功能和属性。

     

    聚合(组合)

    聚合图

    图表 2 组合

    若在逻辑上A是B的“一部分”(a part of),则不允许B从A派生,而是要用A和其它东西组合出B。

    例如,眼(Eye)、鼻(Nose)、口(Mouth)、耳(Ear)是头(Head)的一部分,所以类Head应该由类Eye、Nose、Mouth、Ear组合而成,不是派生(继承)而成。

    聚合的类型分为无、共享(聚合)、复合(组合)三类。

     

    聚合(aggregation)

     

     共享

    图表 3 共享

    上面图中,有一个菱形(空心)表示聚合(aggregation)(聚合类型为共享),聚合的意义表示has-a关系。聚合是一种相对松散的关系,聚合类B不需要对被聚合的类A负责。

    组合(composition)

    组合

    图表 4 复合

    这幅图与上面的唯一区别是菱形为实心的,它代表了一种更为坚固的关系——组合(composition)(聚合类型为复合)。组合表示的关系也是has-a,不过在这里,A的生命期受B控制。即A会随着B的创建而创建,随B的消亡而消亡。

    依赖(Dependency)

    依赖

    图表 5 依赖

    这里B与A的关系只是一种依赖(Dependency)关系,这种关系表明,如果类A被修改,那么类B会受到影响。


    本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/jiangcha007/archive/2010/02/27/5331754.aspx#1283332

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  • 1.3数字图像特性

    千次阅读 2022-04-17 23:48:51
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空空如也

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