Maak een NumPy-functie om gegevensnormalisatietechnieken voor mijn dataset te implementeren
description
Door je dataset te normaliseren, kun je de prestaties van machine learning-algoritmen verbeteren en ervoor zorgen dat alle kenmerken gelijk bijdragen aan de analyse.
prompt
try_prompt
Help me een NumPy-functie te maken die normalisatietechnieken voor gegevens implementeert, zoals Min-Max schaling of Z-score normalisatie voor mijn dataset. Beschrijf de ken ... more
generate_helper
...
tags
ai_answers
provider: openai
model: gpt-4.1-nano
Natuurlijk! Hieronder vind je een voorbeeld van een NumPy-functie die zowel Min-Max-scaling als Z-score-normalisatie kan toepassen op je dataset met klantleeftijden en aankoopbedragen. Ik neem hierbij rekening met de volgende overwegingen:
- Het behouden van gegevensintegriteit door geen gegevens te vervormen die niet geschikt zijn voor normalisatie.
- Omgaan met ontbrekende waarden (NaN) door deze te negeren tijdens de berekeningen en ze niet te wijzigen.
- Flexibiliteit in het kiezen van de normalisatietechniek via een parameter.
Hier is de implementatie in Python:
```python
import numpy as np
def normaliseer_gegevens(data, techniek='minmax'):
"""
Normaliseert een dataset met opties voor Min-Max of Z-score normalisatie.
Parameters:
data (np.ndarray): 2D array met gegevens, waarbij elke kolom een variabele is.
techniek (str): 'minmax' of 'zscore' voor de normalisatietechniek.
Returns:
np.ndarray: De genormaliseerde dataset, met NaN-waarden behouden waar ze waren.
"""
# Maak een kopie om de originele data niet te wijzigen
genormaliseerde_data = np.array(data, copy=True)
# Loop door elke kolom (variabele)
for col in range(genormaliseerde_data.shape[1]):
kolom = genormaliseerde_data[:, col]
# Vind niet-NaN indices
geldige_mask = ~np.isnan(kolom)
geldige_values = kolom[geldige_mask]
if geldige_values.size == 0:
# Als alle waarden NaN zijn, doe niets
continue
if techniek == 'minmax':
min_val = np.min(geldige_values)
max_val = np.max(geldige_values)
# Vermijd deling door nul
if min_val == max_val:
# Alle waarden zijn gelijk, zet ze op 0
kolom[geldige_mask] = 0
else:
kolom[geldige_mask] = (geldige_values - min_val) / (max_val - min_val)
elif techniek == 'zscore':
mean_val = np.mean(geldige_values)
std_val = np.std(geldige_values)
# Vermijd deling door nul
if std_val == 0:
# Alle waarden zijn gelijk, zet ze op 0
kolom[geldige_mask] = 0
else:
kolom[geldige_mask] = (geldige_values - mean_val) / std_val
else:
raise ValueError("Onbekende normalisatietechniek. Kies 'minmax' of 'zscore'.")
return genormaliseerde_data
```
**Gebruikvoorbeeld:**
```python
import numpy as np
# Voorbeeld dataset: kolom 0 = leeftijd, kolom 1 = aankoopbedrag
dataset = np.array([
[25, 200],
[30, np.nan],
[22, 150],
[np.nan, 300],
[40, 250]
], dtype=float)
# Normaliseer met Min-Max
genormaliseerd_minmax = normaliseer_gegevens(dataset, techniek='minmax')
print("Min-Max genormaliseerd:\n", genormaliseerd_minmax)
# Normaliseer met Z-score
genormaliseerd_zscore = normaliseer_gegevens(dataset, techniek='zscore')
print("Z-score genormaliseerd:\n", genormaliseerd_zscore)
```
**Samenvatting van overwegingen:**
- Ontbrekende waarden (NaN) worden niet gewijzigd en blijven in hun oorspronkelijke positie.
- Normalisatie wordt kolom-voor-kolom uitgevoerd, wat geschikt is voor verschillende variabelen.
- Bij kolommen met gelijke waarden wordt de normalisatie gestopt om deling door nul te voorkomen.
- De functie is flexibel en kan gemakkelijk worden aangepast voor andere technieken.
Als je nog verdere vragen hebt of de code wilt aanpassen, laat het gerust weten!
provider: deepseek
model: deepseek-chat
Hier is een uitgebreide NumPy-functie voor gegevensnormalisatie met specifieke aandacht voor uw dataset met klantleeftijden en aankoopbedragen:
```python
import numpy as np
def normaliseer_dataset(data, methode='minmax', kenmerken=None, ontbrekende_waarden='negeren'):
"""
Normaliseert een dataset met klantleeftijden en aankoopbedragen
Parameters:
-----------
data : numpy array
2D array met vorm (samples, kenmerken) - [leeftijd, aankoopbedrag]
methode : str
'minmax' voor Min-Max schaling, 'zscore' voor Z-score normalisatie
kenmerken : list of None
Welke kenmerken te normaliseren [0,1] voor alle, [0] voor alleen leeftijd, etc.
ontbrekende_waarden : str
'negeren' (standaard), 'vullen_mediaan', 'vullen_gemiddelde'
Returns:
--------
genormaliseerde_data : numpy array
normalisatie_info : dict met gebruikte parameters voor inverse transformatie
"""
# Maak een kopie om originele data niet te wijzigen
data = np.copy(data).astype(float)
# Controleer input
if data.ndim != 2:
raise ValueError("Data moet 2D array zijn")
if kenmerken is None:
kenmerken = [0, 1] # Standaard beide kenmerken normaliseren
normalisatie_info = {
'methode': methode,
'kenmerken': kenmerken,
'parameters': {}
}
# Omgaan met ontbrekende waarden (NaN)
if ontbrekende_waarden != 'negeren':
for kolom in kenmerken:
nan_mask = np.isnan(data[:, kolom])
if np.any(nan_mask):
if ontbrekende_waarden == 'vullen_mediaan':
vul_waarde = np.nanmedian(data[:, kolom])
elif ontbrekende_waarden == 'vullen_gemiddelde':
vul_waarde = np.nanmean(data[:, kolom])
else:
raise ValueError("Ongeldige optie voor ontbrekende waarden")
data[nan_mask, kolom] = vul_waarde
print(f"Waarschuwing: {np.sum(nan_mask)} ontbrekende waarden in kenmerk {kolom} vervangen door {vul_waarde:.2f}")
# Specifieke overwegingen voor klantleeftijden en aankoopbedragen
for kolom in kenmerken:
kolom_data = data[:, kolom]
# Verwijder eventuele resterende NaN waarden
geldige_data = kolom_data[~np.isnan(kolom_data)]
if len(geldige_data) == 0:
raise ValueError(f"Geen geldige data in kenmerk {kolom}")
# Controleer op realistische waarden
if kolom == 0: # Leeftijd
if np.any(geldige_data < 0) or np.any(geldige_data > 120):
print("Waarschuwing: Onrealistische leeftijden gedetecteerd")
elif kolom == 1: # Aankoopbedrag
if np.any(geldige_data < 0):
print("Waarschuwing: Negatieve aankoopbedragen gedetecteerd")
# Pas normalisatie toe
for kolom in kenmerken:
kolom_data = data[:, kolom]
geldige_mask = ~np.isnan(kolom_data)
geldige_data = kolom_data[geldige_mask]
if methode == 'minmax':
min_val = np.min(geldige_data)
max_val = np.max(geldige_data)
if max_val == min_val: # Voorkom deling door nul
data[geldige_mask, kolom] = 0.5
else:
data[geldige_mask, kolom] = (geldige_data - min_val) / (max_val - min_val)
normalisatie_info['parameters'][kolom] = {
'type': 'minmax',
'min': min_val,
'max': max_val
}
elif methode == 'zscore':
gemiddelde = np.mean(geldige_data)
std = np.std(geldige_data)
if std == 0: # Voorkom deling door nul
data[geldige_mask, kolom] = 0
else:
data[geldige_mask, kolom] = (geldige_data - gemiddelde) / std
normalisatie_info['parameters'][kolom] = {
'type': 'zscore',
'gemiddelde': gemiddelde,
'std': std
}
else:
raise ValueError("Ongeldige normalisatiemethode. Kies 'minmax' of 'zscore'")
return data, normalisatie_info
# Voorbeeld gebruik:
if __name__ == "__main__":
# Voorbeeld dataset: [leeftijd, aankoopbedrag]
data = np.array([
[25, 150.50],
[32, 89.99],
[45, 200.00],
[28, 75.25],
[60, 300.75],
[np.nan, 120.50], # Ontbrekende leeftijd
[35, np.nan], # Ontbrekend aankoopbedrag
[22, 50.00]
])
print("Originele data:")
print(data)
# Min-Max normalisatie met mediaan voor ontbrekende waarden
genormaliseerd, info = normaliseer_dataset(
data,
methode='minmax',
ontbrekende_waarden='vullen_mediaan'
)
print("\nGenormaliseerde data (Min-Max):")
print(genormaliseerd)
print("\nNormalisatie informatie:")
print(info)
# Z-score normalisatie
genormaliseerd_z, info_z = normaliseer_dataset(
data,
methode='zscore',
ontbrekende_waarden='vullen_gemiddelde'
)
print("\nGenormaliseerde data (Z-score):")
print(genormaliseerd_z)
```
**Belangrijke kenmerken en overwegingen voor uw dataset:**
1. **Gegevensintegriteit:**
- Maakt een kopie van de data om origineel te behouden
- Controleert op realistische waarden (leeftijden 0-120, positieve aankopen)
- Behandelt numerieke kolommen correct
2. **Ontbrekende waarden:**
- Drie strategieën: negeren, vullen met mediaan, vullen met gemiddelde
- Waarschuwingen wanneer waarden worden vervangen
3. **Dataset-specifiek:**
- Geschikt voor leeftijden (discreet) en aankoopbedragen (continu)
- Aparte logica voor elk kenmerktype
- Bescherming tegen deling door nul
4. **Flexibiliteit:**
- Keuze tussen Min-Max (0-1 range) en Z-score (gemiddelde=0, std=1)
- Selecteer welke kenmerken te normaliseren
- Retourneert normalisatie-info voor inverse transformatie
**Aanbevelingen voor uw dataset:**
- Gebruik Min-Max voor leeftijden als u de relatieve schaling wilt behouden
- Gebruik Z-score voor aankoopbedragen als u met uitschieters te maken heeft
- Overweeg mediaan voor ontbrekende leeftijden (minder gevoelig voor uitschieters)

