数据挖掘通常包括数据采集,数据分析,特征工程,训练模型,模型评估等步骤。使用sklearn工具可以方便地进行特征工程和模型训练工作,在《使用sklearn做单机特征工程》中,我们最后留下了一些疑问:特征处理类都有三个方法fit、transform和fit_transform,fit方法居然和模型训练方法fit同名(不光同名,参数列表都一样),这难道都是巧合?
显然,这不是巧合,这正是sklearn的设计风格。我们能够更加优雅地使用sklearn进行特征工程和模型训练工作。此时,不妨从一个基本的数据挖掘场景入手:
我们使用sklearn进行虚线框内的工作(sklearn也可以进行文本特征提取)。通过分析sklearn源码,我们可以看到除训练,预测和评估以外,处理其他工作的类都实现了3个方法:fit、transform和fit_transform。从命名中可以看到,fit_transform方法是先调用fit然后调用transform,我们只需要关注fit方法和transform方法即可。
transform方法主要用来对特征进行转换。从可利用信息的角度来说,转换分为无信息转换和有信息转换。无信息转换是指不利用任何其他信息进行转换,比如指数、对数函数转换等。有信息转换从是否利用目标值向量又可分为无监督转换和有监督转换。无监督转换指只利用特征的统计信息的转换,统计信息包括均值、标准差、边界等等,比如标准化、PCA法降维等。有监督转换指既利用了特征信息又利用了目标值信息的转换,比如通过模型选择特征、LDA法降维等。通过总结常用的转换类,我们得到下表:
不难看到,只有有信息的转换类的fit方法才实际有用,显然fit方法的主要工作是获取特征信息和目标值信息,在这点上,fit方法和模型训练时的fit方法就能够联系在一起了:都是通过分析特征和目标值,提取有价值的信息,对于转换类来说是某些统计量,对于模型来说可能是特征的权值系数等。另外,只有有监督的转换类的fit和transform方法才需要特征和目标值两个参数。fit方法无用不代表其没实现,而是除合法性校验以外,其并没有对特征和目标值进行任何处理