數(shù)據(jù)歸一化處理的目的是：使得預處理的數(shù)據(jù)被限定在一定的范圍內(nèi)，從而消除奇異樣本數(shù)據(jù)導致的不良影響。數(shù)據(jù)歸一化處理后，可以加快梯度下降求最優(yōu)解的速度，且有可能提高精度（如KNN）。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

在機器學習領域中，不同評價指標（即特征向量中的不同特征就是所述的不同評價指標）往往具有不同的量綱和量綱單位，這樣的情況會影響到數(shù)據(jù)分析的結果，為了消除指標之間的量綱影響，需要進行數(shù)據(jù)標準化處理，以解決數(shù)據(jù)指標之間的可比性。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)標準化處理后，各指標處于同一數(shù)量級，適合進行綜合對比評價。其中，最典型的就是數(shù)據(jù)的歸一化處理。（可以參考學習：數(shù)據(jù)標準化/歸一化）

簡而言之，歸一化的目的就是使得預處理的數(shù)據(jù)被限定在一定的范圍內(nèi)（比如[0,1]或者[-1,1]），從而消除奇異樣本數(shù)據(jù)導致的不良影響。

1）在統(tǒng)計學中，歸一化的具體作用是歸納統(tǒng)一樣本的統(tǒng)計分布性。歸一化在0~1之間是統(tǒng)計的概率分布，歸一化在-1~+1之間是統(tǒng)計的坐標分布。

2）奇異樣本數(shù)據(jù)是指相對于其他輸入樣本特別大或特別小的樣本矢量（即特征向量），譬如，下面為具有兩個特征的樣本數(shù)據(jù)x1、x2、x3、x4、x5、x6（特征向量—>列向量）,其中x6這個樣本的兩個特征相對其他樣本而言相差比較大，因此，x6認為是奇異樣本數(shù)據(jù)。

奇異樣本數(shù)據(jù)的存在會引起訓練時間增大，同時也可能導致無法收斂，因此，當存在奇異樣本數(shù)據(jù)時，在進行訓練之前需要對預處理數(shù)據(jù)進行歸一化；反之，不存在奇異樣本數(shù)據(jù)時，則可以不進行歸一化。

—如果不進行歸一化，那么由于特征向量中不同特征的取值相差較大，會導致目標函數(shù)變“扁”。這樣在進行梯度下降的時候，梯度的方向就會偏離最小值的方向，走很多彎路，即訓練時間過長。

–如果進行歸一化以后，目標函數(shù)會呈現(xiàn)比較“圓”，這樣訓練速度大大加快，少走很多彎路。

綜上可知，歸一化有如下好處，即

1）歸一化后加快了梯度下降求最優(yōu)解的速度；

2）歸一化有可能提高精度（如KNN）

注：沒有一種數(shù)據(jù)標準化的方法，放在每一個問題，放在每一個模型，都能提高算法精度和加速算法的收斂速度。