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(共28張PPT)
機器學(xué)習(xí)算法類型：監(jiān)督學(xué)習(xí)
——K 近 鄰 算 法 蘋 果 檸 檬 分 類
機器學(xué)習(xí)算法類型：
機器學(xué)習(xí)算法類型
監(jiān)督學(xué)習(xí)
K近鄰算法
決策樹
線性回歸
樸素貝葉斯
無監(jiān)督學(xué)習(xí)
聚類算法
主題模型
推薦系統(tǒng)
思考：如何來區(qū)分蘋果和檸檬？
顏色
大小
形狀
表皮
特 征
蘋果和檸檬都有那些外部特征？
標(biāo)簽 長 寬
蘋果 7.0 7.1
標(biāo)簽 長 寬
檸檬 6.0 8.2
長
寬
長
寬
采集蘋果和檸檬長寬特征：
標(biāo)簽 長 寬
檸檬 7.23 5.51
檸檬 6.69 5.97
檸檬 6.63 5.56
檸檬 5.67 5.82
檸檬 6.37 4.68
檸檬 5.59 5.75
檸檬 6.58 4.43
檸檬 5.44 5.92
檸檬 5.11 4.37
檸檬 5.07 4.21
蘋果 8.41 7.00
蘋果 8.11 7.30
蘋果 8.79 6.12
蘋果 8.07 7.55
蘋果 8.93 7.24
蘋果 8.73 7.60
蘋果 9.47 6.15
蘋果 9.50 6.18
蘋果 9.72 6.17
蘋果 9.32 7.79
任務(wù)一：將 數(shù) 據(jù) 處 理 成 散 點 圖。
探究活動——數(shù)據(jù)可視化
請同學(xué)們打開實踐活動表格，跟老師一起完成散點圖描繪任務(wù)。
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
檸檬
蘋果
長
寬
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
長
檸檬
蘋果
寬
C
A
B
A 為蘋果
B C為檸檬
問 題
分別預(yù)測A、B、C三個點屬于什么水果，為什么？
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
檸檬
蘋果
長
寬
C
A
B
方法一：同區(qū)域范圍屬于同一類
“物以類聚”
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
檸檬
蘋果
長
寬
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
長
檸檬
蘋果
寬
a
a直線：
直線上方是蘋果
直線下方是檸檬
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
長
檸檬
蘋果
寬
a1
a2
a3
an-1
an
問題：下列哪條直線分類更合理？請同學(xué)思考并回答。
a1
長
寬
b1
c1
檸檬
蘋果
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
問題：下列哪條直線分類更合理？
b1
長
寬
a1
c1
A
B
檸檬
蘋果
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
長
寬
b2
a2
c2
檸檬
蘋果
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
問題：下列哪條直線分類更合理？請同學(xué)思考并回答。
看這張圖：A2 ，B2，C2 3條直線中，哪一條直線分類更合理？請同學(xué)們思考。
長
寬
a2
b2
c2
檸檬
蘋果
A
B
問題：下列哪條直線分類更合理？
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
長
寬
a3
b3
c3
檸檬
蘋果
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
從剛才和學(xué)生一起的探究過程中，我們會發(fā)現(xiàn)：C3分類更合理，分類更合理的這條直線都有哪些特征？
檸檬
蘋果
長
寬
a4
b4
c4
A
B
β
β
分類間隔2β
最優(yōu)分類直線具備兩個特征：
1.它夾在兩類樣本之間。
2.對樣本中最近兩個點A、B分類間隔β最大，分類間隔和2β最大。
用直線將兩類水果分開，這屬于分類算法中的支持向量機算法。
方法二：劃直線區(qū)分兩個區(qū)域
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
分類最合理的直線，它有這兩個特征，首先這條直線夾在兩個樣本之間。并且兩類樣本中最近的兩個點A點和B點。他們的分類間隔最大。用直線將兩類水果分開，這屬于分類算法中的支持向量積算法
C
A
B
問題：分別預(yù)測
A、B、C三個未知
水果屬于什么水
果，為什么？
檸檬
蘋果
長
寬
A 蘋果
B 檸檬
離誰近就屬于哪一類
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
取預(yù)測對象最近的K個點，哪個類別的點占比多，它就屬于哪一類。概括為：“觀其鄰，而識其類”。
離C最近的3個鄰居中，有2個是蘋果，有1個是檸檬，所以C可能是蘋果。
離C最近的1個鄰居中，是檸檬，所以C可能是檸檬。
檸 檬
蘋果
寬
C
A
B
長
K 近 鄰 算 法
方法三：離誰近就屬于哪一類
探究活動——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征探究分類算法
實踐活動：利用電子表格探究K近鄰算法
第一步：計算距離，利用歐式距離公式計算未知水果到各個樣本之間的距離。
第二步：給距離排序。
第三步：選取K值。
第四步：投票分類，找到K個“最近鄰居”類別占比情況，確定未知水果的種類。
拓展實踐：利用電子表格探究K近鄰算法
利用電子表格實現(xiàn)K近鄰算法對蘋果和檸檬的預(yù)測。
拓展實踐：利用電子表格探究K近鄰算法
小說分類
男女生判斷
朋友選擇
糖尿病診斷
拓展實踐：利用電子表格探究K近鄰算法
小說分類
男女生判斷
朋友選擇
兩種數(shù)據(jù)特征（二維）
三種數(shù)據(jù)特征（三維）
多分類
K近鄰算法不僅能解決二維特征分類，也能解決多維特征分類。也解決多分類問題。
拓展實踐：利用電子表格探究K近鄰算法
數(shù)據(jù)特征多
樣本多
計算復(fù)雜
課后探索
嘗試將本節(jié)課的實踐任務(wù)用編程的方式呈現(xiàn)，并且對未知樣本進行預(yù)測。
課堂總結(jié)：機器學(xué)習(xí)算法類型：
監(jiān)督學(xué)習(xí)
訓(xùn)練數(shù)據(jù)：蘋果檸檬長寬特征
探究分類算法
（K近鄰算法）
利用K近鄰算法
構(gòu)建分類器
未知樣本
預(yù)測結(jié)果

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