数据预处理(datapreprocessing)是指在主要的处理以前对数据进行的一些处理。如对大部分地球物理面积性观测数据在进行转换或增强处理之前,首先将不规则分布的测网经过插值转换为规则网的处理,以利于计算机的运算。另外,对于一些剖面测量数据,如地震资料预处理有垂直叠加、重排、加道头、编辑、重新取样、多路编辑等。
数据预处理的方法:
1、数据清理
数据清理例程通过填写缺失的值、光滑噪声数据、识别或删除离群点并解决不一致性来“清理”数据。主要是达到如下目标:格式标准化,异常数据清除,错误纠正,重复数据的清除。
2、数据集成
数据集成例程将多个数据源中的数据结合起来并 统一存储,建立数据仓库的过程实际上就是数据集成。
3、数据变换
通过平滑聚集,数据概化,规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。
4、数据归约
数据挖掘时往往数据量非常大,在少量数据上进行挖掘分析需要很长的时间,数据归约技术可以用来得到数据集的归约表示,它小得多,但仍然接近于保持原数据的完整性,并结果与归约前结果相同或几乎相同。
1.墓于粗糙集( Rough Set)理论的约简方法 粗糙集理论是一种研究不精确、不确定性知识的数学工具。
目前受到了KDD的广泛重视,利用粗糙集理论对数据进行处理是一种十分有效的精简数据维数的方法。我们所处理的数据一般存在信息的含糊性(Vagueness)问题。
含糊性有三种:术语的模糊性,如高矮;数据的不确定性,如噪声引起的;知识自身的不确定性,如规则的前后件间的依赖关系并不是完全可靠的。在KDD中,对不确定数据和噪声干扰的处理是粗糙集方法的 2.基于概念树的数据浓缩方法 在数据库中,许多属性都是可以进行数据归类,各属性值和概念依据抽象程度不同可以构成一个层次结构,概念的这种层次结构通常称为概念树。
概念树一般由领域专家提供,它将各个层次的概念按一般到特殊的顺序排列。 3.信息论思想和普化知识发现 特征知识和分类知识是普化知识的两种主要形式,其算法基本上可以分为两类:数据立方方法和面向属性归纳方法。
普通的基于面向属性归纳方法在归纳属性的选择上有一定的盲目性,在归纳过程中,当供选择的可归纳属性有多个时,通常是随机选取一个进行归纳。事实上,不同的属性归纳次序获得的结果知识可能是不同的,根据信息论最大墒的概念,应该选用一个信息丢失最小的归纳次序。
4.基于统计分析的属性选取方法 我们可以采用统计分析中的一些算法来进行特征属性的选取,比如主成分分析、逐步回归分析、公共因素模型分析等。这些方法的共同特征是,用少量的特征元组去描述高维的原始知识基。
5.遗传算法〔GA, Genetic Algo}thrn}) 遗传算法是一种基于生物进化论和分子遗传学的全局随机搜索算法。遗传算法的基本思想是:将问题的可能解按某种形式进行编码,形成染色体。
随机选取N个染色体构成初始种群。再根据预定的评价函数对每个染色体计算适应值。
选择适应值高的染色体进行复制,通过遗传运算(选择、交叉、变异)来产生一群新的更适应环境的染色体,形成新的种群。这样一代一代不断繁殖进化,最后收敛到一个最适合环境的个体上,从而求得问题的最优解。
遗传算法应用的关键是适应度函数的建立和染色体的描述。在实际应用中,通常将它和神经网络方法综合使用。
通过遗传算法来搜寻出更重要的变量组合。
实验数据的处理方法
实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。
(1)实验结果的图形表示法。把实验结果用函数图形表示出来,在实验工作中也有普遍的实用价值。它有明显的直观性,能清楚的反映出实验过程中变量之间的变化进程和连续变化的趋势。精确地描制图线,在具体数学关系式为未知的情况下还可进行图解,并可借助图形来选择经验公式的数学模型。因此用图形来表示实验的结果是每个中学生必须掌握的。
图解法主要问题是拟合面线,一般可分五步来进行。
①整理数据,即取合理的有效数字表示测得值,剔除可疑数据,给出相应的测量误差。
②选择坐标纸,坐标纸的选择应为便于作图或更能方使地反映变量之间的相互关系为原则。可根据需要和方便选择不同的坐标纸,原来为曲线关系的两个变量经过坐标变换利用对数坐标就要能变成直线关系。常用的有直角坐标纸、单对数坐标纸和双对数坐标纸。
③坐标分度,在坐标纸选定以后,就要合理的确定图纸上每一小格的距离所代表的数值,但起码应注意下面两个原则:
a.格值的大小应当与测量得值所表达的精确度相适应。
b.为便于制图和利用图形查找数据每个格值代表的有效数字尽量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等数字。
④作散点图,根据确定的坐标分度值将数据作为点的坐标在坐标纸中标出,考虑到数据的分类及测量的数据组先后顺序等,应采用不同符号标出点的坐标。常用的符号有:*○●△■等,规定标记的中心为数据的坐标。
⑤拟合曲线,拟合曲线是用图形表示实验结果的主要目的,也是培养学生作图方法和技巧的关键一环,拟合曲线时应注意以下几点:
a.转折点尽量要少,更不能出现人为折曲。
b.曲线走向应尽量靠近各坐标点,而不是通过所有点。
c.除曲线通过的点以外,处于曲线两侧的点数应当相近。
⑥注解说明,规范的作图法表示实验结果要对得到的图形作必要的说明,其内容包括图形所代表的物理定义、查阅和使用图形的方法,制图时间、地点、条件,制图数据的来源等。
(2)实验结果的方程表示法。方程式是中学生应用较多的一种数学形式,利用方程式表示实验结果。不仅在形式上紧凑,并且也便于作数学上的进一步处理。实验结果的方程表示法一般可分以下四步进行。
①确立数学模型,对于只研究两个变量相互关系的实验,其数学模型可借助于图解法来确定,首先根据实验数据在直角坐标系中作出相应图线,看其图线是否是直线,反比关系曲线,幂函数曲线,指数曲线等,就可确定出经验方程的数学模型分别为:
Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a\b,Y=aexp(bx)
②改直,为方便的求出曲线关系方程的未定系数,在精度要求不太高的情况下,在确定的数学模型的基础上,通过对数学模型求对数方法,变换成为直线方程,并根据实验数据用单对数(或双对数)坐标系作出对应的直线图形。
③求出直线方程未定系数,根据改直后直线图形,通过学生已经掌握的解析几何的原理,就可根据坐标系内的直线找出其斜率和截距,确定出直线方程的两个未定系数。
④求出经验方程,将确定的两个未定系数代入数学模型,即得到中学生比较习惯的直角坐标系的经验方程。
中学物理实验有它一套实验知识、方法、习惯和技能,要学好这套系统的实验知识、方法、习惯和技能,需要教师在教学过程中作科学的安排,由浅入深,由简到繁加以培养和锻炼。逐步掌握探索未知物理规律的基本方法。
由识别信息需求、收集数据、分析数据、评价并改进数据分析的有效性组成。
1、识别需求
确保数据分析过程有效性的首要条件,可以为收集数据、分析数据提供清晰的目标。识别信息需求是管理者的职责管理者应根据决策和过程控制的需求,提出对信息的需求。就过程控制而言,管理者应识别需求要利用那些信息支持评审过程输入、过程输出、资源配置的合理性、过程活动的优化方案和过程异常变异的发现。
2、收集数据
有目的的收集数据,是确保数据分析过程有效的基础。组织需要对收集数据的内容、渠道、方法进行策划。
策划时应考虑:将识别的需求转化为具体的要求,如评价供方时,需要收集的数据可能包括其过程能力、测量系统不确定度等相关数据;明确由谁在何时何处,通过何种渠道和方法收集数据;记录表应便于使用;采取有效措施,防止数据丢失和虚假数据对系统的干扰。
3、分析数据
分析数据是将收集的数据通过加工、整理和分析、使其转化为信息,通常用方法有:老七种工具,即排列图、因果图、分层法、调查表、散步图、直方图、控制图;新七种工具,即关联图、系统图、矩阵图、KJ法、计划评审技术、PDPC法、矩阵数据图。
4、过程改进
组织的管理者应在适当时,通过对以下问题的分析,评估其有效性:
提供决策的信息是否充分、可信,是否存在因信息不足、失准、滞后而导致决策失误的问题;信息对持续改进质量管理体系、过程、产品所发挥的作用是否与期望值一致,是否在产品实现过程中有效运用数据分析。
收集数据的目的是否明确,收集的数据是否真实和充分,信息渠道是否畅通;数据分析方法是否合理,是否将风险控制在可接受的范围;数据分析所需资源是否得到保障。
扩展资料
数据处理中,通常计算比较简单,且数据处理业务中的加工计算因业务的不同而不同,需要根据业务的需要来编写应用程序加以解决。
而数据管理则比较复杂,由于可利用的数据呈爆炸性增长,且数据的种类繁杂,从数据管理角度而言,不仅要使用数据,而且要有效地管理数据。因此需要一个通用的、使用方便且高效的管理软件,把数据有效地管理起来。
数据处理与数据管理是相联系的,数据管理技术的优劣将对数据处理的效率产生直接影响。而数据库技术就是针对该需求目标进行研究并发展和完善起来的计算机应用的一个分支。
参考资料来源:百度百科-数据处理
参考资料来源:百度百科-数据分析
一、描述性统计
描述性统计是一类统计方法的汇总,揭示了数据分布特性。它主要包括数据的频数分析、数据的集中趋势分析、数据离散程度分析、数据的分布以及一些基本的统计图形。
1、缺失值填充:常用方法有剔除法、均值法、决策树法。
2、正态性检验:很多统计方法都要求数值服从或近似服从正态分布,所以在做数据分析之前需要进行正态性检验。常用方法:非参数检验的K-量检验、P-P图、Q-Q图、W检验、动差法。
二、回归分析
回归分析是应用极其广泛的数据分析方法之一。它基于观测数据建立变量间适当的依赖关系,以分析数据内在规律。
1. 一元线性分析
只有一个自变量X与因变量Y有关,X与Y都必须是连续型变量,因变量Y或其残差必须服从正态分布。
2. 多元线性回归分析
使用条件:分析多个自变量X与因变量Y的关系,X与Y都必须是连续型变量,因变量Y或其残差必须服从正态分布。
3.Logistic回归分析
线性回归模型要求因变量是连续的正态分布变量,且自变量和因变量呈线性关系,而Logistic回归模型对因变量的分布没有要求,一般用于因变量是离散时的情况。
4. 其他回归方法:非线性回归、有序回归、Probit回归、加权回归等。
三、方差分析
使用条件:各样本须是相互独立的随机样本;各样本来自正态分布总体;各总体方差相等。
1. 单因素方差分析:一项试验只有一个影响因素,或者存在多个影响因素时,只分析一个因素与响应变量的关系。
2. 多因素有交互方差分析:一顼实验有多个影响因素,分析多个影响因素与响应变量的关系,同时考虑多个影响因素之间的关系
3. 多因素无交互方差分析:分析多个影响因素与响应变量的关系,但是影响因素之间没有影响关系或忽略影响关系
4. 协方差分祈:传统的方差分析存在明显的弊端,无法控制分析中存在的某些随机因素,降低了分析结果的准确度。协方差分析主要是在排除了协变量的影响后再对修正后的主效应进行方差分析,是将线性回归与方差分析结合起来的一种分析方法。
四、假设检验
1. 参数检验
参数检验是在已知总体分布的条件下(一股要求总体服从正态分布)对一些主要的参数(如均值、百分数、方差、相关系数等)进行的检验 。
2. 非参数检验
非参数检验则不考虑总体分布是否已知,常常也不是针对总体参数,而是针对总体的某些一般性假设(如总体分布的位罝是否相同,总体分布是否正态)进行检验。
适用情况:顺序类型的数据资料,这类数据的分布形态一般是未知的。
1)虽然是连续数据,但总体分布形态未知或者非正态;
2)总体分布虽然正态,数据也是连续类型,但样本容量极小,如10以下;
主要方法包括:卡方检验、秩和检验、二项检验、游程检验、K-量检验等。
主要取决于原始数据的特点和用户的具体需求。通常有数据变换、数据重构、数据提取等内容。
空间数据是用于描述所定义空间中对象的位置、形状和方向的数据,空间数据有十分复杂的结构,一个空间数据实体可能由一个点或几个多边形组成,是任意分布在空间中的,通常不可能在一个单独的有固定元组大小的表格中存取这些实体。
对空间数据执行的两个常见操作是计算几何之间的距离和确定多个对象之间的联合或相交。
扩展资料:
注意事项:
1、空间数据通常是活动的。插入,删除与更新是交替进行的。
2、空问数据库通常很大,例如典型的地图会占用巨大的存储空间,因此,一、二、三级内存对于高效率的过程是必须的。
3、没有一个标准的代数定义来描述空间数据。运算符号的应用很大程度上取决于给定的应用领域。尽管一些符号比其他的应用普遍一些。
4、许多空间符一号并不是封闭的。例如两个多边形的交运算可能会返回一些点、交叉的边或没有交集的多边形。
5、尽管计算代价因空间数据库运算符的不同而不同,通常都比传统的运算符的耗费大。
参考资料来源:百度百科-空间数据
数据预处理(datapreprocessing)是指在主要的处理以前对数据进行的一些处理。
如对大部分地球物理面积性观测数据在进行转换或增强处理之前,首先将不规则分布的测网经过插值转换为规则网的处理,以利于计算机的运算。另外,对于一些剖面测量数据,如地震资料预处理有垂直叠加、重排、加道头、编辑、重新取样、多路编辑等。
数据预处理的方法:1、数据清理数据清理例程通过填写缺失的值、光滑噪声数据、识别或删除离群点并解决不一致性来“清理”数据。主要是达到如下目标:格式标准化,异常数据清除,错误纠正,重复数据的清除。
2、数据集成数据集成例程将多个数据源中的数据结合起来并 统一存储,建立数据仓库的过程实际上就是数据集成。3、数据变换通过平滑聚集,数据概化,规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。
4、数据归约数据挖掘时往往数据量非常大,在少量数据上进行挖掘分析需要很长的时间,数据归约技术可以用来得到数据集的归约表示,它小得多,但仍然接近于保持原数据的完整性,并结果与归约前结果相同或几乎相同。
对数据进行收集、记载、分类、排序、存储、计算、检索、制表等操作,将数据综合成信息的过程。
是计 算机应用的一个重要手段。最初指在计算机上加工 商业、企业的信息与数据,现在常用来泛指加工科 技、工程领域以外的所有计算、管理和操纵任何形式 的数据资料。
例如企业管理、库存管理、报表统计、账目计算、信息情报检索等方面的应用都认为是数 据处理。其特点是存储数据所需要的存储空间远远 大于操纵数据的程序所需要的空间。
从而提出研究 的课题有:数据的存储方式、数据结构、数据的检索、数据的维护与管理等。
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