鸢尾花(Iris)数据集是机器学习领域中的一个经典数据集(更多信息请参考https://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/iris)。图1.8展示了鸢尾花数据集的部分数据。鸢尾花数据集包含了150朵鸢尾花的测量结果,这些鸢尾花来自三个种类:山鸢尾、变色鸢尾和弗吉尼亚鸢尾。
数据集中的每一行代表一朵花的样本数据,数据集中的每一列存储花卉的度量值(单位为厘米),也被称为数据集的特征。
为了简单而高效地实现符号表示,本书将使用线性代数的一些基础知识。后续章节使用矩阵符号来表示数据。遵循通用约定,矩阵中的每一行代表一个样本,矩阵中的每一列代表一个特征。
鸢尾花数据集包含150个样本和4个特征,可以表示为150行4列的矩阵,即 X ∈R 150×4 :
图1.8 鸢尾花数据集的部分数据
符号约定
除非特别说明,本书使用上标 i 表示第 i 个训练样本,下标 j 表示一个训练样本的第 j 维的值。
本书使用粗体的小写字母( x ∈R n ×1 )表示向量,使用粗体大写字母( X ∈R n × m )表示矩阵。采用斜体字母表示向量中的一个元素(即 x ( n ) )或矩阵中的一个元素(即 )。
例如, 表示第150个鸢尾花样本第一维的值,即萼片长度。 X 矩阵的每一行代表一朵花的数据,可以写成4维行向量 x ( i ) ∈R 1×4 :
每个特征都是一个150维的列向量 X ( i ) ∈R 150×1 ,例如:
类似地,可以把目标变量(这里指的是类别标签)表示为一个150维的列向量:
其中 y ( i ) ∈{山鸢尾,变色鸢尾,弗吉尼亚鸢尾}。