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常用的相似性度量-各种距离总结

发布时间:2020-12-24 04:23:06 所属栏目:大数据 来源:网络整理
导读:副标题#e# 在做分类时常常需要估算不同样本之间的相似性度量(SimilarityMeasurement),这时通常采用的方法就是计算样本间的“距离”(Distance)。采用什么样的方法计算距离是很讲究,甚至关系到分类的正确与否。 本文的目的就是对常用的相似性度量作一个总结

  标准化欧氏距离是针对简单欧氏距离的缺点而作的一种改进方案。标准欧氏距离的思路:既然数据各维分量的分布不一样,好吧!那我先将各个分量都“标准化”到均值、方差相等吧。均值和方差标准化到多少呢?这里先复习点统计学知识吧,假设样本集X的均值(mean)为m,标准差(standarddeviation)为s,那么X的“标准化变量”表示为:

  而且标准化变量的数学期望为0,方差为1。因此样本集的标准化过程(standardization)用公式描述就是:

常用的相似性度量-各种距离总结

  标准化后的值 =? ( 标准化前的值? - 分量的均值 ) /分量的标准差

  经过简单的推导就可以得到两个n维向量a(x11,x2n)间的标准化欧氏距离的公式:

常用的相似性度量-各种距离总结

  如果将方差的倒数看成是一个权重,这个公式可以看成是一种加权欧氏距离(WeightedEuclidean distance)。

(2)Matlab计算标准化欧氏距离

例子:计算向量(0,2)两两间的标准化欧氏距离 (假设两个分量的标准差分别为0.5和1)

X= [0 0 ; 1 0 ; 0 2]

D= pdist(X,'seuclidean',[0.5,1])

结果:

D=

??? 2.0000???2.0000??? 2.8284

?


6. 马氏距离(MahalanobisDistance)

(1)马氏距离定义

?????? 有M个样本向量X1~Xm,协方差矩阵记为S,均值记为向量μ,则其中样本向量X到u的马氏距离表示为:

?

常用的相似性度量-各种距离总结

?????? 而其中向量Xi与Xj之间的马氏距离定义为:

常用的相似性度量-各种距离总结

?????? 若协方差矩阵是单位矩阵(各个样本向量之间独立同分布),则公式就成了:

(编辑:PHP编程网 - 襄阳站长网)

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