特征工程与数据预处理

简介：
《特征工程与数据预处理》是一本专注于数据分析和机器学习中关键步骤的专业书籍。它详细介绍了如何通过有效的方法改进原始数据，使之更适合于建立预测模型，并深入探讨了在实践中实施这些技术的最佳策略。本书对于任何希望提升自己数据科学技能的人来说都是宝贵的资源。 数据预处理和特征工程在数据分析与机器学习领域至关重要，是构建高效模型的基础步骤。数据预处理包括清洗、转换及规范化原始数据，为后续分析建模做好准备；而特征工程则是从原始数据中提取有用信息以提升模型性能。 异常值处理属于重要的预处理任务之一。异常值指显著偏离其他观测点的数据，可能由测量或录入错误造成。常见方法有箱线图法和3-Sigma法则：前者通过计算四分位数及四分位距确定上下限；后者基于正态分布假设超过均值三个标准差的数值为异常。 提供的代码中定义了一个名为`outliers_proc`的函数，利用箱线图检测并处理异常值。该函数首先由另一个内部函数`box_plot_outliers`计算边界条件，然后通过这些界限识别超出范围的数据点，并选择性地移除或标记它们为缺失值；同时，它还支持可视化展示以帮助理解分布情况。 在数据预处理中，同样重要的是应对缺失值。许多算法无法直接使用含有空缺项的输入。常见的方法包括忽略、删除记录、插补和预测填补等策略。例如，在树形模型如XGBoost内部可以自动管理缺失值；而对于数值型变量，则可采用均值或中位数进行填充，分类数据则选择最常见的类别来替代。 特征工程涉及将原始数据转换为更有意义的形式，可能包括新属性的创建、编码类别的变量、标准化及归一化连续数值和降维等操作。例如，独热编码可用于转变分类变量；对于连续值，则可以实施标准化（零均值单位方差）或缩放至[0, 1]区间范围。 总之，数据预处理与特征工程是数据分析过程的核心环节，能够显著提升模型的预测精度和解释能力。通过有效的异常值及缺失值管理确保了数据质量；而深入挖掘潜在信息则有助于提高整体性能。