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从零开始学Python【32】--KNN分类回归模型(理论部分)

算法背后是如何实现上面的分类呢,它具体步骤可以描述为: 1)确定未知样本近邻个数k值; 2)根据某种度量样本间相似度指标(如欧氏距离),将每一未知类别样本最近k已知样本搜寻出来,形成一簇...为了获得最佳值,可以考虑两种解决方案,一种是设置k近邻样本投票权重,假设读者在使用KNN算法进行分类或预测时,设置k值比较大,担心模型发生欠拟合现象,一简单有效处理办法就是设置近邻样本投票权重...所以该算法重要步骤就是计算它们之间相似性,那么,都有哪些距离方法可以用来度量之间相似度呢?...如果将扩展到n维空间,则之间 ? 欧式距离可以表示成: ? 曼哈顿距离距离也称为“曼哈顿街区距离”,度量是两点在轴上相对距离总和。所以,二维平面中两 ?...换句话说,虚线长度之和其实就是AC与BC路程和,即曼哈顿距离就是在轴上相对距离总和。 同样,如果将扩展到n维空间,则 ? 之间曼哈顿距离可以表示成: ?

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《移动互联网技术》第三章 无线定位技术:掌握位置服务和室内定位基本概念和工作原理

根据这三距离值,以及卫星在空间上位置,就可以计算出接收机在空间上坐标。 已知卫星坐标位置。假设x、y、z是接收机坐标位置它们未知变量。接收机到三颗卫星距离也已经计算出来。...(2) 相对定位 差分定位,也叫相对定位,它通过两台或者两台以上接收机获取定位数据,以确定观测之间相对位置。在工程测量中通常采用相对定位。...如果把两台GPS放在相距不远上,让这两GPS同时接收信号,那么它们误差因素几乎相同,其中一台(放在已知上)得到一误差值,通过这个值消除另外一接收机误差值,就能得到相对准确定位信息...相对定位就是利用两台GPS接收机同步观测相同GPS卫星进行精确定位。 相对定位通过对接收到电波信号作合成处理,可以求出接收机之间相对位置,地球坐标系三维坐标差,或者是基线向量。...通常可以通过向DNS服务器查询或者挖掘隐含在主机名中信息推测IP设备地理位置。一些定位算法根据时延与地理距离之间线性关系估测主机位置,并通过拓扑信息减小定位误差。

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数据分析入门系列教程-KNN原理

假设 K 值为1 这将意味着未知元素类别将由最近1已知样本所决定。对于训练集,其误差几乎为0,但是在测试集当中,训练误差可能会非常大,因为最近1已知可能是正常值,也可能是异常值。...假设 K 值为 N 这将意味着未知元素类别将由所有已知样本点中频数最高类别来决定。...如果空间中存在两 A(X1, Y1),B(X2, Y2),那么它们之间直线距离为 ? ?...如果将坐标扩展到 n 维空间 在空间中有 X 和 Y 两,其坐标分别为(X1,X2,X3…Xn)和(Y1,Y2,Y3…Yn),那么这两之间距离为: ? 如上,就是欧式距离计算公式。...KNN 算法中最近 K 邻居 实现欧式距离 我们可以根据上面的欧式距离公式,两各维位置坐标相减平方再开方。

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纸上谈兵: 最短路径与贪婪

图是由节点和连接节点边构成。节点之间可以由路径,即边序列。根据路径,可以从一到达另一。在一复杂图中,图中两可以存在许多路径。...所以,我们需要这样一算法:它可以搜索路径,并当已知路径包括最短路径时,即停止搜索。我们先以无权网络为例,看一可行最短路径算法。...循着我们记录,倒推上游节点,就可以找出整个最短路径。 我们记录本是很有意思东西。某个放入记录时,此时距离,都是A点到该最短路径。根据记录,我们可以反推出记录中任何一最短路径。...“和成功人士接触,也有成功机会哦。” 未知:“还早得很。” 最初已知只有A。已知直接下游节点为邻接点。对于邻接点,我们需要独立记录它们。...我们可以用一优先队列代替它,将已知节点移除优先队列。这样可以达到更好运算效率。 练习: 自行设计一加权网络,寻找最短路径。 总结 最短路径是寻找最优解算法

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OEEL高阶应用——反距离插值和克里金插值应用分析

它们目标是在已知离散点数据集上,通过估计空间上未知创建连续表面。下面将分别对两种方法进行详细解释。 1. 反距离插值(IDW) 反距离插值是一种基于离散之间距离插值方法。...它基本思想是未知值由离它最近已知值加权得到,权重与距离倒数成正比。即离未知越近已知对估计值贡献越大。...\(f(x)\)是待估计值,\(z_i\)是已知值,\(d_i\)是待估计已知之间距离,\(p\)是权重幂次。...它基本思想是在已知之间建立空间相关模型,通过该模型估计未知值。克里金插值方法使用了半变函数来描述已知之间空间相关性。...根据半变函数不同形式,克里金插值可以分为简单克里金、普通克里金和泛克里金等多种变种。 克里金插值基本步骤如下: 1) 第一步是通过半变函数来估计空间相关性参数ÿ

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图解机器学习 | KNN算法及其应用

可以借由计算与已知类别案例之相似度,评估未知类别案例可能分类。 KNN是一种基于实例学习,或者是局部近似和将所有计算推迟到分类之后惰性学习。...最近邻算法缺陷是对噪声数据过于敏感。从图中可以得到,一圈起来蓝点和两圈起来红点到绿距离是相等根据最近邻算法,该形状无法判断。...K-近邻算法是最近邻算法延伸。 根据K近邻算法,离绿最近点中有两是红点,一是蓝点,红点样本数量多于蓝点样本数量,因此绿类别被判定为红点。...噪声和非相关性特征存在,或特征尺度与它们重要性不一致会使K近邻算法准确性严重降低。对于选取和缩放特征改善分类已经做了很多研究。...参数p=2时为欧氏距离(又称L2距离或欧几里得度量),是直线距离常见之间或多点之间距离表示法。 参数p→∞时,就是切比雪夫距离(各坐标数值差最大值)。

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【理论】RTK基准站架设原理解释

坐标系统转换方法主要有七参数、四参数、三参数和一参数等。根据两套坐标系统之间几个关系可以采用相应转换方法。RTK测量过程中坐标系统转换分为平面转换和高程转换两方面。...GPS卫星分布在距离地面约两万公里太空,而地面参考站距流动站之间距离为几十公里到几百公里之间,这个距离相对于星站距离可以忽略不计。...此时将基站架设在任意位置时,我们只需要用移动站到高精度控制上进行一次单点校正即可,这与基准站架设在未知上有点区别。那么为什么要在已知上做单点校正呢?能不能不做呢?...当基准站架设在未知上时,基准站首先会进行单点定位确定一基准站坐标值,以此作为基准站已知坐标,从而代替了高精度已知坐标。...基准站差分改正信息本质上是GPS单点定位结果与高精度已知控制之间差值,那么通过利用流动站在已知控制上进行单点校正也可以达到上述目的。此时,可以求出流动站差分改正值,也称校正参数。

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聊聊图像插值算法

这类插值方法在图像插值过程中采用同一种插值内核,不用考虑待插像素所处位置,这种做法会使图像中边缘变得模糊不清,达不到高清图像视觉效果。...线性插值:使用连接两已知直线确定在这两已知之间未知值。线性插值形式: ? 如下图所示: ? 线性插值多项式: ? 其实,即使x不在x0到x1之间,这个公式也是成立。...如上图所示,目标图像中投影到原图像中位置P,与P距离最近为Q11,此时易知,f(P)=f(Q11)。 如果距离都相等(中心处)要如何处理? ?...目标图像每个像素灰度值相对于原图像偏左上方,右下角元素实际上没有参与运算。 为了让原图像和目标图像中心对齐,我们规定另外一种变换方式: ?...每个三次多项式中有四未知参数,有n区间,n多项式,共4n未知参数。我们知道“n未知数需要n已知条件确定唯一解”,所以要确定这4n未知参数,共需要4n已知条件。

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BIB | PreDTIs: 利用梯度增强框架预测药物-靶相互作用

一、研究背景 药物-靶相互作用(DTI)预测是药物开发和药物发现过程中基本阶段。药物再利用是药物发现一种发展趋势,其重点在于识别现有药物与靶之间未知相互作用。...为了解决数据不平衡带来偏差,研究者提出了一种FASTUS算法平衡正负样本(例如EN:2926正样本/2926负样本)评估分类性能。 ? 表1....如果输入特征数量较多,我们使用多核分类器拟合少数样本;否则,研究人员使用单核分类器拟合那些样本。然后根据预测值和实际特征值计算欧几里得距离。...研究人员将这些欧几里德距离映射到对应多数类样本索引中。然后,使用计算欧几里德距离值按降序排列。从排序列表中选择N1样本。最终数据由原始实验数据集构造出n1和由该方法指定n2组合。...不同方法对DTI预测结果 四、总结 该文章提出了一种计算模型,使用蛋白质序列和药物化学结构预测未知DTI,以表明已知新药,并找到目前药物新靶

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机器学习算法背后数学原理

在本文中,我们将介绍一些机器学习算法功能,以及在这些算法中实现有助于它们学习一些数学方程。 机器学习算法类型 机器学习算法大致可以分为以下四类: 监督学习:用于预测目标是已知情况。...它使用已知数据训练自己,然后标记未知数据。 强化学习:机器从“试错”过程中学习方法。机器从过去决策经验中学习,并利用它学习预测未来决策结果。...朴素贝叶斯分类器结果将是所有类概率中概率最高类。 ? 决策树 决策树主要用于分类问题,但它们可以用于回归。在该算法中,我们根据有效性划分数据集属性,将数据集划分为两或多个同构集。...支持向量机(SVM) SVM也是一种监督学习算法,可用于分类和回归问题。支持向量机试图在N维空间(N指特征数量)中找到一最优超平面帮助分类。...它利用铰链损失函数,通过最大化类观测值之间裕度距离寻找最优超平面。超平面的维数取决于输入特征数量。如果特征个数为N,则超平面的维数为N-1。 ?

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CVPR 2021 | 针对全局 SfM 高效初始位姿图生成

首先,提出了一种利用部分建立位姿图避免基于计算要求基于RANSAC鲁棒估计方法。为此,我们为A∗[17]算法提出了一启发式算法,即使没有视图之间度量距离,它也可以指导路径查找。...缺乏这样距离源于这样一事实,即位姿图边缘表示相对位姿,因此,无论是全局尺度还是任何平移长度都是已知。...第三,提出了一种算法根据点对点对应历史来自适应地重新排序——无论在之前估计中,其中一或两都不一致。该方法利用了这些嵌入特征可能代表与场景刚性重建一致三维。...我们选择 A* [17] 算法,因为当存在良好启发式算法时,它可以很好地完成此类任务。在本节中,我们提出了一种通过为 A* 算法定义启发式方法获得位姿图 Gt 中多次游走方法。...由于在 2D 中进行匹配,该过程可以通过散列而不是蛮力或近似成对过程完成。使用基本矩阵,在源图像中找到可能对降级为在目标点中找到相应极线投影到正确位置,即,到源图像中选定点上。

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基于Python进行相机校准

最简单这种对应关系是在未知相机映射下3DX及其图像x之间。给定足够多这种对应关系,可以确定相机矩阵。 算法 假设给出了3D和2D图像之间许多点对应关系。...从一组n对应关系中,我们通过为每个对应关系堆叠以上形式方程式获得2nx12矩阵A 2. 获得ASVD。对应于最小奇异值单位奇异向量是解p。...在此最小数量对应关系下,该解决方案是精确,并且可以通过求解Ap = 0获得,其中A在这种情况下为11x12矩阵。...如果数据不精确,则给出n≥6对应关系,那么将没有精确解决方案,我们通过最小化代数或几何误差解决。 从投影矩阵P获得参数K,R和t 通过RQ分解将P分解为K,R,t。...验证计算参数准确性 为此,我们将计算重新投影误差,该误差是对2D与通过使用计算出相机参数投影3D获得2D之间距离度量。 该图以橙色显示了原始2D,并以绿色显示了重新投影

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技术揭秘:扫地机器人是如何做室内定位

第一问题是机器人定位问题,即如何根据现在观测到和前面已知信息,判断机器人在当前环境中位置。第二和第三问题,实际上就是指定一目标,然后规划一定路径实现这个目标。...| 相对定位法 航位推算法(Dead-Reckoning Method)是一种经典相对定位法,也是扫地机器人目前最为广泛使用一种定位方法。...无论是使用码盘还是惯性传感器,它们都存在一共同缺点:有累积误差,随着行驶时间、距离不断增加,误差也不断增大。因此相对定位法不适合于长时间、长距离精确定位。...对机器人室内定位而言是指,机器人通过各种传感器接收或观测环境中已知位置信标,经过计算得出机器人与信标的相对位置,再代入已知信标位置坐标,解出机器人绝对坐标实现定位。...三边测量是根据测量得到机器人与信标的距离确定移动机器人位置方法。三边测量定位系统至少需要3已知位置发射器(或接收器),而接收器(或发射器)安装在移动机器人上。

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转载 | Python AI 教学│k-means聚类算法及应用

1、问题导入 假如有这样一种情况,在一天你想去某个城市旅游,这个城市里你想去有70地方,现在你只有每一地方地址,这个地址列表很长,有70位置。...k-means 算法工作过程说明如下:首先从n个数据对象任意选择 k 对象作为初始聚类中心;而对于所剩下其它对象,则根据它们与这些聚类中心相似度(距离),分别将它们分配给与其最相似的(聚类中心所代表...而k-means聚类属于无监督学习,样本所属类别是未知,只是根据特征将样本分类,且类别空间也是根据人为需要选定。...聚类分析试图将相似的对象归入同一簇,将不相似的对象归为不同簇,那么,显然需要一种合适相似度计算方法,我们已知有很多相似度计算方法,比如欧氏距离,余弦距离,汉明距离等。...最后遍历所有质心并更新它们取值,具体实现步骤如下:通过数组过滤获得给定簇所有点;然后计算所有点均值,选项axis=0表示沿矩阵列方向进行均值计算;最后程序返回所有的类质心和分配结果。

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Python AI 教学│k-means聚类算法及应用

1、问题导入 假如有这样一种情况,在一天你想去某个城市旅游,这个城市里你想去有70地方,现在你只有每一地方地址,这个地址列表很长,有70位置。...k-means 算法工作过程说明如下:首先从n个数据对象任意选择 k 对象作为初始聚类中心;而对于所剩下其它对象,则根据它们与这些聚类中心相似度(距离),分别将它们分配给与其最相似的(聚类中心所代表...而k-means聚类属于无监督学习,样本所属类别是未知,只是根据特征将样本分类,且类别空间也是根据人为需要选定。...聚类分析试图将相似的对象归入同一簇,将不相似的对象归为不同簇,那么,显然需要一种合适相似度计算方法,我们已知有很多相似度计算方法,比如欧氏距离,余弦距离,汉明距离等。...最后遍历所有质心并更新它们取值,具体实现步骤如下:通过数组过滤获得给定簇所有点;然后计算所有点均值,选项axis=0表示沿矩阵列方向进行均值计算;最后程序返回所有的类质心和分配结果。

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BIB|基于机器学习药物与靶相互作用预测方法综述

同样,可以通过距离函数获得相似性度量,该距离函数定义了新药相对已知药物-靶相似度。有几种方法可以通过不同距离函数定义“附近”,其中欧几里得距离是较为著名。...除上述内容外,还可以基于药物药理学相似性和蛋白质序列基因组相似性以及现有药物和蛋白质靶多部分网络拓扑特性定义相似性/距离函数。表1提供了基于相似度/距离提出方法完整列表。 ? 表1....在这组方法中,假设药物和靶位于相同距离空间中,那么可以使用药物和靶之间距离衡量其相互作用强度。因此,药物和靶可以嵌入到具有某些约束条件公共低维子空间中。...混合方法通常有两目的:他们解决了DTI中未知相互作用问题,并同时利用了机器学习方法最大优势。混合方法性能优于其他最新方法在于通过提取药物和靶复杂隐藏特征优化特征提取过程。...此外,投入了大量工作确定疾病发展,进展和治疗抗性分子驱动因素,从而为人类疾病谱中药物提供了许多候选靶。但是,这些分子驱动程序中大多数都没有针对它们已知药物。

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ICRA 2021| 聚焦距离Camera-IMU-UWB融合定位方法

使用了单目camera、imu、UWB构建一种紧耦合坐标系,其中UWB是一种用于近距离定位设备,有发送端、接收端构成,测量结果可以直接得到对应距离和方位,类似于GPS作用。...此外,它们需要设置多个已知 UWB 锚以进行基于距离定位,这可能成本高昂,并且会限制在许多空间受限场景(例如室内、隧道、走廊等)中适用性。...为仅 3D 范围定位获得独特解决方案需要:1) 最少四具有已知位置 UWB 锚,或 2) 三已知和机器人高度数据 [24]、[25]。...虽然大多数方法使用 VIO 进行在线定位,并单独使用 UWB 进行基于距离相对定位 [26]-[27][28][29],但最近工作表明,可以同时融合视觉、惯性和 UWB 数据,获得位置估计并改进姿势估计...对于每次模拟,执行估计直到满足 Levenberg-Marquardt 算法停止标准。如果满足条件(12),我们停止模拟并获得位置估计以及位置误差。

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常见机器学习算法背后数学

它使用已知数据训练自己,然后标记未知数据。 强化学习:机器或代理被训练从“试错”过程中学习。机器从过去决策经验中学习,并利用它学习预测未来决策结果。...在随机森林中,每棵决策树预测一类结果,投票最多类结果成为随机森林预测。为了做出准确预测,决策树之间相关性应该最小。有两种方法可以确保这一,即使用Bagging和特性选择。...k - means K-Means是一种无监督学习算法,用于形成数据簇。形成集群应该使集群内数据点尽可能相似,集群之间差异尽可能明显。它随机选择K个位置,每个位置作为一质心。...支持向量机(SVM) SVM也是一种监督学习算法,可用于分类和回归问题。支持向量机试图在N维空间(N指特征数量)中找到一最优超平面帮助分类不同类。...它利用Hinge损失函数,通过最大化类观测值之间裕度距离寻找最优超平面。超平面的维数取决于输入特征数量。如果特征个数为N,则超平面的维数为N-1。 ?

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轻松玩转 Scikit-Learn 系列 —— KNN 算法

使用KNN首先要有一已知数据集D,数据集内对于任意一未知标签样本数据x,可以通过计算x与D中所有样本距离,取出与x距离最近前k已知数据,用该k已知数据标签对x进行投票,哪一类票数最多...例如: metric='minkowski' —— 计算样本之间距离时候会采用明可夫斯基距离,与p=2等价 n_jobs=1 —— kNN算法支持cpu多核并行运算;n_jobs=1,默认使用一核...,当n_jobs=-1时,使用所有的核 n_neighbors=5 —— 表示k=5,即抽取未知样本附近最近5进行投票 weights='uniform' —— 表示再利用最近k投票时,他们权重是等价...,当weights='distance'时,表示一已知样本距离未知距离越小,其投票时所占权重越大 还有一些其他很重要超参数,在这里先暂不说明,以下用代码具体展示。...以下用循环搜索下关于n_neighbors、和p这两超参数最优值。

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机器学习实战-2-KNN

简单地说,k-近邻算法就是采用不同特征值之间距离进行分类,算法主要特点为: 优点:精度高,对异常值不敏感,没有数据输入假定 缺点:计算复杂度高,空间复杂度高 适用数据范围:数值型和标称型(男女) 有人曾经统计过很多电影打斗镜头和接吻镜头...当我们不知道未知电影史属于何种类型,我们可以通过计算未知电影和其他电影距离,按照电影递增排序,可以找到k距离最近电影。在距离最近电影中,选择类别最多那部电影,即可判断为未知电影类型。...一般k是小于20 算法步骤 计算已知类别数据集中与当前之间距离; 按照距离递增次序排序; 选取与当前距离最小k; 确定前k所在类别的出现频率; 返回前k所出现频率最高类别作为当前预测分类...列举了机器学习中常用向量距离度量准则: 欧式距离 曼哈顿距离 切比雪夫距离 马氏距离 巴氏距离 汉明距离 皮尔逊系数 信息熵 图解过程 通过下面的一组图形解释KNN算法思想。...Python3版本代码 伪代码 首先给出KNN算法伪代码(对未知类别属性数据集中每个依次执行以下操作): 计算已知类别数据集中和当前之间距离 按照距离递增次序排序 选取与当前距离最小k

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