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R语言中的scale函数

一、r语言scale函数

scale(x, center = TRUE, scale = TRUE)

r语言scale函数是将数据进行缩放和标准化处理的函数,使数据符合正态分布。这个函数的输入参数x是需要缩放和标准化的数据集,可以是向量、矩阵或数据框,center是指是否对数据进行居中处理,scale是指是否对数据进行标准化处理,将数据除以标准差。

二、r语言scale函数没作用

当数据集的分布已经符合正态分布时,使用scale函数将不会有明显的作用。此时的结果和原始数据相同。例如以下代码:

x <- c(1,2,3,4,5)
scale(x)

输出结果为:

           [,1]
[1,] -1.4142136
[2,] -0.7071068
[3,]  0.0000000
[4,]  0.7071068
[5,]  1.4142136
attr(,"scaled:center")
[1] 3
attr(,"scaled:scale")
[1] 1.581139

可以看到,输出的结果和原始数据是相同的,因为数据的分布本来就符合正态分布。

三、r语言scale公式

r语言中的scale函数使用的是标准化公式,即将原始数据减去平均值,再除以标准差,公式如下:

z = (x - mean(x)) / sd(x)

其中,z为标准化后的结果,x为原始数据,mean(x)为x的平均值,sd(x)为x的标准差。

四、r语言scale函数用法

使用scale函数时,需要注意以下几点:

1、对于矩阵或数据框中的每一列数据进行缩放和标准化处理,可以使用apply函数:

x <- data.frame(a=c(1,2,3), b=c(4,5,6))
apply(x, 2, scale)

输出结果为:

             a          b
[1,] -1.224745 -1.224745
[2,]  0.000000  0.000000
[3,]  1.224745  1.224745
attr(,"scaled:center")
 a  b 
 2  5 
attr(,"scaled:scale")
    a     b 
0.8164966 0.8164966 

可以看到,对于每一列数据都进行了缩放和标准化处理。

2、如果不想对数据进行缩放处理,只需要设置参数scale为FALSE:

x <- c(1,2,3,4,5)
scale(x, scale = FALSE)

输出结果为:

     [,1]
[1,] -2.0
[2,] -1.0
[3,]  0.0
[4,]  1.0
[5,]  2.0
attr(,"scaled:center")
[1] 3
attr(,"scaled:scale")
[1] 1

可以看到,数据没有进行缩放处理。

五、r语言scale的作用

对数据进行缩放和标准化处理的作用有以下几点:

1、将不同维度的数据进行比较时,使得量纲相同,避免量纲不同的数据之间的误差产生,从而避免因量纲问题引起的信息偏差。

2、缩放和标准化处理能够使得数据的方差更加平稳,从而使得模型的精度更高。

3、当数据集的特征数量非常多的时候,缩放和标准化处理可以减少计算复杂度,提高计算效率。

六、r语言scale数据

为了更好地理解缩放和标准化处理的作用,我们可以使用R中自带的iris数据集进行实验:

data(iris)
summary(iris)

x <- iris[,1:4]
y <- iris[,5]

# 对x进行缩放和标准化处理
x.scale <- scale(x)

summary(x.scale)
plot(x.scale[,1], x.scale[,2], col=y)

可以看到,对数据进行缩放和标准化处理后,数据的范围被限定在了[-2,2]之间,方差更加平稳,在画图时也更为方便。

七、r语言scale函数返回值怎么用

r语言scale函数返回值是一个矩阵,包含了原始数据缩放和标准化处理后的结果。可以通过以下代码获取标准化后的结果:

x <- c(1,2,3,4,5)
scale.x <- scale(x)
z <- scale.x[,1]

可以看到,z就是标准化后的结果。

八、r语言scales

r语言中还有其他与缩放和标准化处理相关的函数,包括rescale、center、normalize、range。其中,rescale函数也是进行缩放和标准化处理的函数,但其使用的公式略有不同。center函数用于将数据进行居中处理,normalize函数用于将数据归一化,range函数用于将数据限定在一个范围之内。

九、r语言中的quantile函数

在进行机器学习的实验过程中,我们常常需要通过quantile函数选取一定比例的样本进行训练、验证和测试。比如,如何选取训练集、交叉验证集和测试集。

下面是使用r语言的quantile函数对数据进行选取的示例:

x <- 1:10
sample.size <- length(x)
train.index <- sample(seq_len(sample.size), size=0.6*sample.size)
test.index <- setdiff(seq_len(sample.size), train.index)

train.data <- x[train.index]
test.data <- x[test.index]

以上代码将原始数据x分成了训练集和测试集。其中,train.index是从数据中随机选取60%的数据作为训练集,test.index是剩下的40%的数据作为测试集。

十、总结

r语言中的scale函数是将数据进行缩放和标准化处理的函数,其作用包括使得数据方差更加平稳,避免量纲不同的数据之间的误差产生等。在进行机器学习的实验过程中,常常需要使用quantile函数选取一定比例的样本进行训练、验证和测试。