数据如何归一化 类型

为什么要归一化呢

1.归一化后可加快 梯度下降求最优解的速度

上图中，蓝色的圈圈代表的是两个特征的等高线。其中左图两个特征X1和X2的区间相差非常大，X1区间是[0,2000]，X2区间是[1,5]，像这种有的数据那么大，有的数据那么小，两类之间的幅度相差这么大，其所形成的等高线非常尖。当使用梯度下降法寻求最优解时，很有可能走“之字型”路线（垂直等高线走），从而导致需要迭代很多次才能收敛；甚至不能收敛。
而右图对两个原始特征进行了归一化，其对应的等高线显得很圆，在梯度下降进行求解时能较快的速度进行收敛。

2. 归一化有可能提高 精度。

一些分类器需要计算样本之间的距离（如欧氏距离），例如KNN。如果一个特征值域范围非常大，那么距离计算就主要取决于这个特征，从而与实际情况相悖（比如这时实际情况是值域范围小的特征更重要）。

 3.归一化类型

• 线性归一化

这种归一化方法比较适用在数值比较集中的情况。这种方法有个缺陷，如果max和min不稳定，很容易使得归一化结果不稳定，使得后续使用效果也不稳定。实际使用中可以用 经验常量值 来替代max和min。

• 标准差标准化

经过处理的数据符合标准正态分布，即均值为0，标准差为1，其转化函数为：

其中μ为所有样本数据的 均值，σ为所有样本数据的 标准差。

• 非线性归一化

经常用在 数据分化比较大 的场景，有些数值很大，有些很小。通过一些数学函数，将原始值进行映射。该方法包括 log、指数，正切等。需要根据数据分布的情况，决定非线性函数的曲线，比如log(V, 2)、log(V, 10)等。