數據預處理(datapreprocessing)是指在主要的處理以前對數據進行的一些處理。如對大部分地球物理面積性觀測數據在進行轉換或增強處理之前,首先將不規(guī)則分布的測網經過插值轉換為規(guī)則網的處理,以利于計算機的運算。另外,對于一些剖面測量數據,如地震資料預處理有垂直疊加、重排、加道頭、編輯、重新取樣、多路編輯等。
數據預處理的方法:
1、數據清理
數據清理例程通過填寫缺失的值、光滑噪聲數據、識別或刪除離群點并解決不一致性來“清理”數據。主要是達到如下目標:格式標準化,異常數據清除,錯誤糾正,重復數據的清除。
2、數據集成
數據集成例程將多個數據源中的數據結合起來并 統(tǒng)一存儲,建立數據倉庫的過程實際上就是數據集成。
3、數據變換
通過平滑聚集,數據概化,規(guī)范化等方式將數據轉換成適用于數據挖掘的形式。
4、數據歸約
數據挖掘時往往數據量非常大,在少量數據上進行挖掘分析需要很長的時間,數據歸約技術可以用來得到數據集的歸約表示,它小得多,但仍然接近于保持原數據的完整性,并結果與歸約前結果相同或幾乎相同。
1.墓于粗糙集( Rough Set)理論的約簡方法 粗糙集理論是一種研究不精確、不確定性知識的數學工具。
目前受到了KDD的廣泛重視,利用粗糙集理論對數據進行處理是一種十分有效的精簡數據維數的方法。我們所處理的數據一般存在信息的含糊性(Vagueness)問題。
含糊性有三種:術語的模糊性,如高矮;數據的不確定性,如噪聲引起的;知識自身的不確定性,如規(guī)則的前后件間的依賴關系并不是完全可靠的。在KDD中,對不確定數據和噪聲干擾的處理是粗糙集方法的 2.基于概念樹的數據濃縮方法 在數據庫中,許多屬性都是可以進行數據歸類,各屬性值和概念依據抽象程度不同可以構成一個層次結構,概念的這種層次結構通常稱為概念樹。
概念樹一般由領域專家提供,它將各個層次的概念按一般到特殊的順序排列。 3.信息論思想和普化知識發(fā)現 特征知識和分類知識是普化知識的兩種主要形式,其算法基本上可以分為兩類:數據立方方法和面向屬性歸納方法。
普通的基于面向屬性歸納方法在歸納屬性的選擇上有一定的盲目性,在歸納過程中,當供選擇的可歸納屬性有多個時,通常是隨機選取一個進行歸納。事實上,不同的屬性歸納次序獲得的結果知識可能是不同的,根據信息論最大墑的概念,應該選用一個信息丟失最小的歸納次序。
4.基于統(tǒng)計分析的屬性選取方法 我們可以采用統(tǒng)計分析中的一些算法來進行特征屬性的選取,比如主成分分析、逐步回歸分析、公共因素模型分析等。這些方法的共同特征是,用少量的特征元組去描述高維的原始知識基。
5.遺傳算法〔GA, Genetic Algo}thrn}) 遺傳算法是一種基于生物進化論和分子遺傳學的全局隨機搜索算法。遺傳算法的基本思想是:將問題的可能解按某種形式進行編碼,形成染色體。
隨機選取N個染色體構成初始種群。再根據預定的評價函數對每個染色體計算適應值。
選擇適應值高的染色體進行復制,通過遺傳運算(選擇、交叉、變異)來產生一群新的更適應環(huán)境的染色體,形成新的種群。這樣一代一代不斷繁殖進化,最后收斂到一個最適合環(huán)境的個體上,從而求得問題的最優(yōu)解。
遺傳算法應用的關鍵是適應度函數的建立和染色體的描述。在實際應用中,通常將它和神經網絡方法綜合使用。
通過遺傳算法來搜尋出更重要的變量組合。
實驗數據的處理方法
實驗結果的表示,首先取決于實驗的物理模式,通過被測量之間的相互關系,考慮實驗結果的表示方法。常見的實驗結果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數據時可根據需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最后結果。
(1)實驗結果的圖形表示法。把實驗結果用函數圖形表示出來,在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性,能清楚的反映出實驗過程中變量之間的變化進程和連續(xù)變化的趨勢。精確地描制圖線,在具體數學關系式為未知的情況下還可進行圖解,并可借助圖形來選擇經驗公式的數學模型。因此用圖形來表示實驗的結果是每個中學生必須掌握的。
圖解法主要問題是擬合面線,一般可分五步來進行。
①整理數據,即取合理的有效數字表示測得值,剔除可疑數據,給出相應的測量誤差。
②選擇坐標紙,坐標紙的選擇應為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關系為原則??筛鶕枰头奖氵x擇不同的坐標紙,原來為曲線關系的兩個變量經過坐標變換利用對數坐標就要能變成直線關系。常用的有直角坐標紙、單對數坐標紙和雙對數坐標紙。
③坐標分度,在坐標紙選定以后,就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數值,但起碼應注意下面兩個原則:
a.格值的大小應當與測量得值所表達的精確度相適應。
b.為便于制圖和利用圖形查找數據每個格值代表的有效數字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數字。
④作散點圖,根據確定的坐標分度值將數據作為點的坐標在坐標紙中標出,考慮到數據的分類及測量的數據組先后順序等,應采用不同符號標出點的坐標。常用的符號有:*○●△■等,規(guī)定標記的中心為數據的坐標。
⑤擬合曲線,擬合曲線是用圖形表示實驗結果的主要目的,也是培養(yǎng)學生作圖方法和技巧的關鍵一環(huán),擬合曲線時應注意以下幾點:
a.轉折點盡量要少,更不能出現人為折曲。
b.曲線走向應盡量靠近各坐標點,而不是通過所有點。
c.除曲線通過的點以外,處于曲線兩側的點數應當相近。
⑥注解說明,規(guī)范的作圖法表示實驗結果要對得到的圖形作必要的說明,其內容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法,制圖時間、地點、條件,制圖數據的來源等。
(2)實驗結果的方程表示法。方程式是中學生應用較多的一種數學形式,利用方程式表示實驗結果。不僅在形式上緊湊,并且也便于作數學上的進一步處理。實驗結果的方程表示法一般可分以下四步進行。
①確立數學模型,對于只研究兩個變量相互關系的實驗,其數學模型可借助于圖解法來確定,首先根據實驗數據在直角坐標系中作出相應圖線,看其圖線是否是直線,反比關系曲線,冪函數曲線,指數曲線等,就可確定出經驗方程的數學模型分別為:
Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a\b,Y=aexp(bx)
②改直,為方便的求出曲線關系方程的未定系數,在精度要求不太高的情況下,在確定的數學模型的基礎上,通過對數學模型求對數方法,變換成為直線方程,并根據實驗數據用單對數(或雙對數)坐標系作出對應的直線圖形。
③求出直線方程未定系數,根據改直后直線圖形,通過學生已經掌握的解析幾何的原理,就可根據坐標系內的直線找出其斜率和截距,確定出直線方程的兩個未定系數。
④求出經驗方程,將確定的兩個未定系數代入數學模型,即得到中學生比較習慣的直角坐標系的經驗方程。
中學物理實驗有它一套實驗知識、方法、習慣和技能,要學好這套系統(tǒng)的實驗知識、方法、習慣和技能,需要教師在教學過程中作科學的安排,由淺入深,由簡到繁加以培養(yǎng)和鍛煉。逐步掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。
由識別信息需求、收集數據、分析數據、評價并改進數據分析的有效性組成。
1、識別需求
確保數據分析過程有效性的首要條件,可以為收集數據、分析數據提供清晰的目標。識別信息需求是管理者的職責管理者應根據決策和過程控制的需求,提出對信息的需求。就過程控制而言,管理者應識別需求要利用那些信息支持評審過程輸入、過程輸出、資源配置的合理性、過程活動的優(yōu)化方案和過程異常變異的發(fā)現。
2、收集數據
有目的的收集數據,是確保數據分析過程有效的基礎。組織需要對收集數據的內容、渠道、方法進行策劃。
策劃時應考慮:將識別的需求轉化為具體的要求,如評價供方時,需要收集的數據可能包括其過程能力、測量系統(tǒng)不確定度等相關數據;明確由誰在何時何處,通過何種渠道和方法收集數據;記錄表應便于使用;采取有效措施,防止數據丟失和虛假數據對系統(tǒng)的干擾。
3、分析數據
分析數據是將收集的數據通過加工、整理和分析、使其轉化為信息,通常用方法有:老七種工具,即排列圖、因果圖、分層法、調查表、散步圖、直方圖、控制圖;新七種工具,即關聯圖、系統(tǒng)圖、矩陣圖、KJ法、計劃評審技術、PDPC法、矩陣數據圖。
4、過程改進
組織的管理者應在適當時,通過對以下問題的分析,評估其有效性:
提供決策的信息是否充分、可信,是否存在因信息不足、失準、滯后而導致決策失誤的問題;信息對持續(xù)改進質量管理體系、過程、產品所發(fā)揮的作用是否與期望值一致,是否在產品實現過程中有效運用數據分析。
收集數據的目的是否明確,收集的數據是否真實和充分,信息渠道是否暢通;數據分析方法是否合理,是否將風險控制在可接受的范圍;數據分析所需資源是否得到保障。
擴展資料
數據處理中,通常計算比較簡單,且數據處理業(yè)務中的加工計算因業(yè)務的不同而不同,需要根據業(yè)務的需要來編寫應用程序加以解決。
而數據管理則比較復雜,由于可利用的數據呈爆炸性增長,且數據的種類繁雜,從數據管理角度而言,不僅要使用數據,而且要有效地管理數據。因此需要一個通用的、使用方便且高效的管理軟件,把數據有效地管理起來。
數據處理與數據管理是相聯系的,數據管理技術的優(yōu)劣將對數據處理的效率產生直接影響。而數據庫技術就是針對該需求目標進行研究并發(fā)展和完善起來的計算機應用的一個分支。
參考資料來源:百度百科-數據處理
參考資料來源:百度百科-數據分析
一、描述性統(tǒng)計
描述性統(tǒng)計是一類統(tǒng)計方法的匯總,揭示了數據分布特性。它主要包括數據的頻數分析、數據的集中趨勢分析、數據離散程度分析、數據的分布以及一些基本的統(tǒng)計圖形。
1、缺失值填充:常用方法有剔除法、均值法、決策樹法。
2、正態(tài)性檢驗:很多統(tǒng)計方法都要求數值服從或近似服從正態(tài)分布,所以在做數據分析之前需要進行正態(tài)性檢驗。常用方法:非參數檢驗的K-量檢驗、P-P圖、Q-Q圖、W檢驗、動差法。
二、回歸分析
回歸分析是應用極其廣泛的數據分析方法之一。它基于觀測數據建立變量間適當的依賴關系,以分析數據內在規(guī)律。
1. 一元線性分析
只有一個自變量X與因變量Y有關,X與Y都必須是連續(xù)型變量,因變量Y或其殘差必須服從正態(tài)分布。
2. 多元線性回歸分析
使用條件:分析多個自變量X與因變量Y的關系,X與Y都必須是連續(xù)型變量,因變量Y或其殘差必須服從正態(tài)分布。
3.Logistic回歸分析
線性回歸模型要求因變量是連續(xù)的正態(tài)分布變量,且自變量和因變量呈線性關系,而Logistic回歸模型對因變量的分布沒有要求,一般用于因變量是離散時的情況。
4. 其他回歸方法:非線性回歸、有序回歸、Probit回歸、加權回歸等。
三、方差分析
使用條件:各樣本須是相互獨立的隨機樣本;各樣本來自正態(tài)分布總體;各總體方差相等。
1. 單因素方差分析:一項試驗只有一個影響因素,或者存在多個影響因素時,只分析一個因素與響應變量的關系。
2. 多因素有交互方差分析:一頊實驗有多個影響因素,分析多個影響因素與響應變量的關系,同時考慮多個影響因素之間的關系
3. 多因素無交互方差分析:分析多個影響因素與響應變量的關系,但是影響因素之間沒有影響關系或忽略影響關系
4. 協方差分祈:傳統(tǒng)的方差分析存在明顯的弊端,無法控制分析中存在的某些隨機因素,降低了分析結果的準確度。協方差分析主要是在排除了協變量的影響后再對修正后的主效應進行方差分析,是將線性回歸與方差分析結合起來的一種分析方法。
四、假設檢驗
1. 參數檢驗
參數檢驗是在已知總體分布的條件下(一股要求總體服從正態(tài)分布)對一些主要的參數(如均值、百分數、方差、相關系數等)進行的檢驗 。
2. 非參數檢驗
非參數檢驗則不考慮總體分布是否已知,常常也不是針對總體參數,而是針對總體的某些一般性假設(如總體分布的位罝是否相同,總體分布是否正態(tài))進行檢驗。
適用情況:順序類型的數據資料,這類數據的分布形態(tài)一般是未知的。
1)雖然是連續(xù)數據,但總體分布形態(tài)未知或者非正態(tài);
2)總體分布雖然正態(tài),數據也是連續(xù)類型,但樣本容量極小,如10以下;
主要方法包括:卡方檢驗、秩和檢驗、二項檢驗、游程檢驗、K-量檢驗等。
主要取決于原始數據的特點和用戶的具體需求。通常有數據變換、數據重構、數據提取等內容。
空間數據是用于描述所定義空間中對象的位置、形狀和方向的數據,空間數據有十分復雜的結構,一個空間數據實體可能由一個點或幾個多邊形組成,是任意分布在空間中的,通常不可能在一個單獨的有固定元組大小的表格中存取這些實體。
對空間數據執(zhí)行的兩個常見操作是計算幾何之間的距離和確定多個對象之間的聯合或相交。
擴展資料:
注意事項:
1、空間數據通常是活動的。插入,刪除與更新是交替進行的。
2、空問數據庫通常很大,例如典型的地圖會占用巨大的存儲空間,因此,一、二、三級內存對于高效率的過程是必須的。
3、沒有一個標準的代數定義來描述空間數據。運算符號的應用很大程度上取決于給定的應用領域。盡管一些符號比其他的應用普遍一些。
4、許多空間符一號并不是封閉的。例如兩個多邊形的交運算可能會返回一些點、交叉的邊或沒有交集的多邊形。
5、盡管計算代價因空間數據庫運算符的不同而不同,通常都比傳統(tǒng)的運算符的耗費大。
參考資料來源:百度百科-空間數據
數據預處理(datapreprocessing)是指在主要的處理以前對數據進行的一些處理。
如對大部分地球物理面積性觀測數據在進行轉換或增強處理之前,首先將不規(guī)則分布的測網經過插值轉換為規(guī)則網的處理,以利于計算機的運算。另外,對于一些剖面測量數據,如地震資料預處理有垂直疊加、重排、加道頭、編輯、重新取樣、多路編輯等。
數據預處理的方法:1、數據清理數據清理例程通過填寫缺失的值、光滑噪聲數據、識別或刪除離群點并解決不一致性來“清理”數據。主要是達到如下目標:格式標準化,異常數據清除,錯誤糾正,重復數據的清除。
2、數據集成數據集成例程將多個數據源中的數據結合起來并 統(tǒng)一存儲,建立數據倉庫的過程實際上就是數據集成。3、數據變換通過平滑聚集,數據概化,規(guī)范化等方式將數據轉換成適用于數據挖掘的形式。
4、數據歸約數據挖掘時往往數據量非常大,在少量數據上進行挖掘分析需要很長的時間,數據歸約技術可以用來得到數據集的歸約表示,它小得多,但仍然接近于保持原數據的完整性,并結果與歸約前結果相同或幾乎相同。
對數據進行收集、記載、分類、排序、存儲、計算、檢索、制表等操作,將數據綜合成信息的過程。
是計 算機應用的一個重要手段。最初指在計算機上加工 商業(yè)、企業(yè)的信息與數據,現在常用來泛指加工科 技、工程領域以外的所有計算、管理和操縱任何形式 的數據資料。
例如企業(yè)管理、庫存管理、報表統(tǒng)計、賬目計算、信息情報檢索等方面的應用都認為是數 據處理。其特點是存儲數據所需要的存儲空間遠遠 大于操縱數據的程序所需要的空間。
從而提出研究 的課題有:數據的存儲方式、數據結構、數據的檢索、數據的維護與管理等。

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