【机器学习基础】第三十八课:[降维与度量学习]k近邻学习

k近邻学习,懒惰学习(lazy learning),急切学习(eager learning)

Posted by x-jeff on June 23, 2022

【机器学习基础】系列博客为参考周志华老师的《机器学习》一书,自己所做的读书笔记。
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1.k近邻学习

k近邻(k-Nearest Neighbor,简称kNN)学习是一种常用的监督学习方法,其工作机制非常简单:给定测试样本,基于某种距离度量找出训练集中与其最靠近的k个训练样本,然后基于这k个“邻居”的信息来进行预测。通常,在分类任务中可使用“投票法”,即选择这k个样本中出现最多的类别标记作为预测结果;在回归任务中可使用“平均法”,即将这k个样本的实值输出标记的平均值作为预测结果;还可基于距离远近进行加权平均或加权投票,距离越近的样本权重越大。

k近邻学习没有显式的训练过程。它是“懒惰学习”(lazy learning)的著名代表,此类学习技术在训练阶段仅仅是把样本保存起来,训练时间开销为零,待收到测试样本后再进行处理;相应的,那些在训练阶段就对样本进行学习处理的方法,称为“急切学习”(eager learning)。

下图给出了k近邻分类器的一个示意图。显然,k是一个重要参数,当k取不同值时,分类结果会有显著不同。另一方面,若采用不同的距离计算方式,则找出的“近邻”可能有显著差别,从而也会导致分类结果有显著不同。