特征选择算法--Relief与ReliefK

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1:Reiief

Relief算法最早由Kira提出,最初局限于两类数据的分类问题Relief算法是一种特征权重算法(Feature weighting algorithms),根据各个特征和类别的相关性赋予特征不同的权重,权重小于某个阈值的特征将被移除。

Relief算法中特征和类别的相关性是基于特征对近距离样本的区分能力。算法从训练集D中随机选择一个样本R,然后从和R同类的样本中寻找最近邻样本H,称为Near Hit,从和R不同类的样本中寻找最近邻样本M,称为NearMiss,然后根据以下规则更新每个特征的权重:如果RNear Hit在某个特征上的距离小于RNear Miss上的距离,则说明该特征对区分同类和不同类的最近邻是有益的,则增加该特征的权重;反之,如果RNear Hit在某个特征的距离大于RNear Miss上的距离,说明该特征对区分同类和不同类的最近邻起负面作用,则降低该特征的权重。以上过程重复m次,最后得到各特征的平均权重。特征的权重越大,表示该特征的分类能力越强,反之,表示该特征分类能力越弱。Relief算法的运行时间随着样本的抽样次数m和原始特征个数N的增加线性增加,因而运行效率非常高。具体算法如下所示


2:ReliefK

由于Relief算法比较简单,但运行效率高,并且结果也比较令人满意,因此得到广泛应用,但是其局限性在于只能处理两类别数据,因此1994Kononeill对其进行了扩展,得到了ReliefF作算法,可以处理多类别问题。该算法用于处理目标属性为连续值的回归问题。ReliefF算法在处理多类问题时,每次从训练样本集中随机取出一个样本R,然后从和R同类的样本集中找出Rk个近邻样本(near Hits),从每个R的不同类的样本集中均找出k个近邻样本(near Misses),然后更新每个特征的权重,如下式所示



Relief系列算法运行效率高,对数据类型没有限制,属于一种特征权重算法,算法会赋予所有和类别相关性高的特征较高的权重,所以算法的局限性在于不能有效的去除冗余特征。 

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