特征工程

特征工程是指将数据转化为能更好地表示潜在问题的特征，从而提高机器学习性能。主要分为如下几点：

• 数据理解
• 数据清洗
• 特征构造
• 特征选择
• 类别不平衡
  1.数据理解
  目的： 探索数据，了解数据，主要在EDA阶段完成。

2.数据清洗
目的：提高数据质量，降低算法用错误数据建模的风险。
主要方法有：

特征变换：模型无法处理或不适合处理
方法：定性变量编码：Label Encoder;Onehot Encoder;Distribution coding;
标准化和归一化：

缺失值处理：增加不确定性，可能会导致不可靠输出
方法：不处理：少量样本缺失
删除：大量样本缺失
补全：（同类）均值/中位数/众数不全；高位映射，模型预测，最近邻补全，矩阵补全

异常值处理：减少脏数据
方法：简单统计：如describe()、散点图等
正态分布、箱型图截断
利用模型进行离群点检测：聚类，K近邻，One Class SVM Isolation Forest

其他：删除无效列，更改dtypes,删除列中的字符串，将时间戳从字符串转换为日期时间格式等

特征构造

目的：增强数据表达，添加先验知识
1.统计量特征：
计数，求和，比例，标准差
2.时间特征:绝对时间，相对时间，节假日，双休日
3.地理信息：分桶
4.非线性变换：取log, 平方，根号
5.数据分桶：等频/等距分桶，Best-KS分桶，卡方分桶
6.特征组合

特征选择

目的：降低噪声，平滑预测能力和计算复杂度，增强模型预测性能。
1.过滤式（Filter): 先用特征选择方法对初始特征进行过滤然后再训练学习器，特征选择过程与后续学习器无关。
Relief,方差选择，相关系数，卡方检验，互信息法
2.包裹式（Wrapper):直接把最终将要使用的学习器的性能作为衡量特征子集的评价标准，其目的在于为给定学习器选择最有利于其性能的特征子集。

LVM

3.嵌入式(Embedding):结合过滤式和包裹式方法，将特征选择与学习器训练过程融为一体，两者在同一优化过程中完成，即学习器训练过程中自动进行了特征选择。
LR+L1 或决策树

类别不平衡
缺点：少类别提供信息太少，没有学会如何判别少数类。

扩充数据集
尝试其他评价指标：AUC等
调整 θ \thetaθ值
重采样：过采样/欠采样
合成样本：SMOTE
选择其他模型：决策树等
加权少类别人样本错分代价
创新：
将大类分解成多个小类
将小类视为异常点，并用异常检测建模。

特征工程的流程

机器学习中数据的转换过程：

选择数据：收集整合数据，将数据规划化为一个数据集
预处理数据：对数据进行清洗、格式化、采样
转换数据：特征工程所在
对数据建模：构建模型、评估模型、调整模型
特征工程的迭代过程：

对特征进行头脑风暴：深入分析问题，观察数据特点，参考其他问题的有关特征工程的方法并应用到自己问题中
特征的设计：你可以自动提取特征，手动构造特征，或将两者相结合
特征选择：使用不同的特征重要性评分方法或特征选择方法
评估模型：利用所选择的特征对测试数据进行预测，评估模型准确性