Numpy数组归一化

Numpy数组归一化是一种将数组中的值缩放到指定范围（通常为[0,1]或[1,1]）的方法，这在许多机器学习和数据分析任务中非常有用，因为它可以消除数据之间的量纲差异，使得不同特征之间具有可比性。

以下是一些常见的Numpy数组归一化方法：

1、最小最大归一化（MinMax Normalization）

最小最大归一化是将数组中的每个值减去最小值，然后除以最大值与最小值之差，这种方法可以将数组的值缩放到[0,1]的范围内。

公式：x_normalized = (x min) / (max min)

2、标准化（Standardization）

标准化是通过计算数组的均值和标准差，然后将每个值减去均值并除以标准差来实现的，这种方法可以将数组的值缩放到均值为0，标准差为1的范围内。

公式：x_normalized = (x mean) / std

3、Zscore归一化（Zscore Normalization）

Zscore归一化是通过计算数组的均值和标准差，然后将每个值减去均值并除以标准差，最后再加上均值来实现的，这种方法可以将数组的值缩放到均值为0，标准差为1的范围内。

公式：x_normalized = (x mean) / std + mean

4、小数定标（Decimal Scaling）

小数定标是将数组中的每个值除以一个给定的小数，这种方法可以将数组的值缩放到任意指定的范围内。

公式：x_normalized = x / dec

以下是使用Numpy实现这些归一化方法的示例代码：

import numpy as np
创建一个示例数组
arr = np.array([10, 20, 30, 40, 50])
最小最大归一化
min_val = arr.min()
max_val = arr.max()
arr_normalized_minmax = (arr min_val) / (max_val min_val)
print("MinMax Normalization:", arr_normalized_minmax)
标准化
mean_val = arr.mean()
std_val = arr.std()
arr_normalized_standardization = (arr mean_val) / std_val
print("Standardization:", arr_normalized_standardization)
Zscore归一化
arr_normalized_zscore = (arr mean_val) / std_val + mean_val
print("Zscore Normalization:", arr_normalized_zscore)
小数定标
dec = 2.0
arr_normalized_decimal = arr / dec
print("Decimal Scaling:", arr_normalized_decimal)

以上代码首先导入了Numpy库，并创建了一个示例数组，分别使用最小最大归一化、标准化、Zscore归一化和小数定标方法对数组进行归一化，并将结果打印出来。