1.定義不同
標(biāo)準(zhǔn)化(Standardization),也稱為Z-score Normalization,是將數(shù)據(jù)按比例縮放,使之符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,即均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1。而歸一化(Normalization)通常是將數(shù)據(jù)縮放到[0,1]或者[-1,1]的范圍內(nèi)。
2.計算方法不同
標(biāo)準(zhǔn)化的計算方法是減去均值后除以標(biāo)準(zhǔn)差,而歸一化通常是減去最小值后除以最大值和最小值的差。
3.使用場景不同
標(biāo)準(zhǔn)化通常用于需要計算距離的算法,如SVM,KNN,LR,以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。而歸一化適用于對參數(shù)大小敏感,或者最大最小值已知的場景,如梯度下降,深度學(xué)習(xí)等。
4.處理效果不同
標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)保持了原數(shù)據(jù)的分布形狀,而歸一化則更側(cè)重于數(shù)據(jù)的尺度變換,不考慮數(shù)據(jù)的分布形狀。
5.對異常值的影響不同
標(biāo)準(zhǔn)化由于涉及均值和標(biāo)準(zhǔn)差,對異常值比較敏感,異常值的存在可能會影響處理后數(shù)據(jù)的分布。而歸一化則主要受到最大值和最小值的影響,對異常值相對魯棒。
延伸閱讀
選擇標(biāo)準(zhǔn)化還是歸一化
在實際的數(shù)據(jù)處理中,選擇標(biāo)準(zhǔn)化還是歸一化,主要取決于數(shù)據(jù)的特性和模型的需求:
1.如果數(shù)據(jù)的分布接近正態(tài)分布,那么標(biāo)準(zhǔn)化可能是一個更好的選擇。因為標(biāo)準(zhǔn)化能夠保持數(shù)據(jù)的分布形狀,且許多機器學(xué)習(xí)算法(如線性回歸,邏輯回歸,支持向量機等)在設(shè)計時都假設(shè)輸入數(shù)據(jù)是正態(tài)分布的。
2.如果數(shù)據(jù)存在異常值,或者最大最小值非常不穩(wěn)定,歸一化可能更為合適。因為歸一化對異常值有較好的魯棒性。
3.在深度學(xué)習(xí)中,由于激活函數(shù)(如sigmoid,tanh等)的輸出范圍有限,因此通常需要對輸入數(shù)據(jù)進行歸一化。
總的來說,標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化都有各自的優(yōu)勢,選擇哪種方法需要根據(jù)實際應(yīng)用場景和數(shù)據(jù)特性進行權(quán)衡。在不確定的情況下,可以都嘗試一下,然后選擇在驗證集上效果較好的方法。