基于sklearn的特征选择方法

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-07-26 05:18 202阅读 0赞

在数据挖掘工作中，通常处理的是一个包含大量特征且含义未知的数据集，并基于该数据集挖掘到有用的特征。那么这里面一般是四个步骤：特征工程、特征选择、模型构造、模型融合。特征工程主要是清洗特征、删除无用特征和构造新特征，经过特征工程这个过程我们可能会得到大量的特征；而特征选择的目的就是从这大量的特征中挑选出优秀的特征，因为好的特征更能够提升模型性能，同时也通过降维达到了避免维度灾难的目的。本文主要利用sklearn 这个工具来实现常用的特征选择方法。

特征选择有两个功能：1.减少特征数量，起到降维作用，使泛化能力更强；2.减少过拟合，增强对特征和特征值之间的理解

本文主要基于sklearn 介绍两大类特征选择方法：

*  单变量特征选择方法，这里面主要包括皮尔森相关系数、最大信息系数、距离相关系数等，主要思想是衡量特征和标签变量之间的相关性；
 *  基于模型的特征选择方法，这主要是指模型在训练过程中对特征的排序，如基于随机森林的特征选择、基于逻辑回归的特征选择等

### 1. 单变量特征选择 ###

#### 1.1 皮尔森相关系数 ####

皮尔森相关系数是一种最简单的、能帮助理解特征和标签变量之间关系的方法。它衡量的是变量之间的线性相关性，其值在-1,1 之间；其中1 代表变量完全正相关，-1 代表完全负相关。  
例如 a = \[2,4,6,8\] b = \[4,8,12,16\] c= \[-4,-8,-12,-16\] 使用scipy 来求解

import numpy as np
        import scipy as sc
        a = np.array(a)
        b = np.array(b)
        c = np.array(c)
        print sc.stats.pearsonr(a,b)#(1.0,0.0)第一个数代表Pearson相关系数
        print sc.stats.pearsonr(a,c)#(-1.0,0.0)

Pearson相关系数的一个明显缺陷是只对线性关系敏感。如果关系是非线性的，即便两个变量具有一一对应的关系，Pearson相关性也可能会接近0。

#### 1.2 最大信息系数 ####

它首先寻找一种最优的离散化方式，然后把互信息取值转化为一种度量方式。区间为\[0,1\] 可以使用sklearn下的 minepy 去求解

#### 1.3 距离相关系数 ####

距离相关系数是为了克服Pearson 相关系数的弱点而生的。即是Pearson 的系数为0 ，我们仍然不能说它们是无关的，因为可能是非线性相关。而若距离相关系数为0，那可以说两变量无关。

尽管有MIC 和距离相关系数存在，但当变量之间的关系接近线性相关时，Pearson 相关系数仍然是不可替代的指标。一个原因是Pearson 相关系数计算速度快，适合于处理大规模数据；另一个原因是Pearson 相关系数的范围为\[-1,1\],而MIC系数为\[0,1\],所以它更能表达丰富的关系。

参考文献  
[http://dataunion.org/14072.html][http_dataunion.org_14072.html]

[http_dataunion.org_14072.html]: http://dataunion.org/14072.html