原始数据、和间接数据对模型训练效率有不同的影响么？

[huzhikuizainali]

假设某电子商务网站希望“优质”商品排在搜索结果前面。人工选取了“好”“中”“差”三组商品各 1000 个。同时将他们的后台数据提取出来。
原始数据，包括每个商品以下数据：
1 、曝光量 2 、点击量 3 、访问独立用户数 4 、加购物车量 5 、收藏量 6 、订购量 7 、好评量 8 、中评量 9 、差评量…………

间接数据，包括每个商品以下数据（假设上帝已经帮我选出了所有）
1 、点击率=点击量 /曝光量 2 、加购率=加购物车量 /访问独立用户数 3 、收藏率=收藏量 /访问独立用户数 4 、好评率=好评量 /评价总数 5 、差评率=差评量 /评价总数 …………

那么给模型喂训练数据时，原始数据、间接数据 哪个对模型训练最有效。有效性：可以这样评价、同样的训练数据量训练出的模型。哪个实际运行后对好坏商品的区分度最高。或者对好坏商品区分度一样的模型。哪个用的训练集最少，训练时间最短。

以上比较，假设没有数据集的遗漏。因为原始数据集和间接数据集后面都有省略号。且排序都按照数据有效性排序。即对训练最有效的数据排在前面。例如原始数据集，假设曝光量时最有效的数据。间接数据认为点击率是最有效数据。

直觉上觉得间接数据集应该更有效？如果这种直觉是正确的。请问有什么背后的理论依据么？比如数学层面的。或者机器学习理论或神经网络理论层面的。

[liprais]

没看懂你想干啥

[longbye0]

衍生特征会更好些，特征维度增加了，当然你可以两个都试。

[huzhikuizainali]

@longbye0 不懂就问：衍生特征会更好些---------是什么意思？

[huzhikuizainali]

@liprais 哪里没看懂，我进一步补充。

[longbye0]

@huzhikuizainali 就你说的原始数据 x1,x2，构造出的衍生特征，比如 x1/x2

[huzhikuizainali]

@longbye0 明白了。这属于数学理论或机器学习理论或数据挖掘理论的哪个分支？ 或者在上述哪个理论中能找到支持的依据？

[princelai]

应该是你说的间接数据效果更好，通常特征都是原始特征+交叉特征，你的间接数据就属于人为选择的交叉特征。而且为什么不把原始数据和间接数据一起放入模型，让模型自己选择哪个有用哪个没用呢？

[greengreengo]

额，理论层面先不说，但是这两种数据同时用或者对比用几次，经验层面可以有结论。我直觉上觉得衍生特征不一定好用，这完全取决于你衍生的方式是否能更好的反应 标签 y 。但实际工作中衍生特征很多时候都是重要特征。理论没研究过

[FrancisQiu]

原始数据一般还是需要预处理的，保证尺度不变性

[CopenhagenCat]

把所有特征全加进去训练一下不就好了，看看训练后的模型对每个特征重要性的排序，心里就有数了

这个量级的数据，几分钟就能训练好吧，多测试几次比在这问有用多了

原始特征和衍生特征，谁更重要得看具体数据场景，好像没有定论谁更重要

[huzhikuizainali]

@princelai 谢谢回复。我对你说的“ 通常特征都是原始特征+交叉特征” 这个特征觉得既陌生又熟悉。看过一些视频。提取特征值什么的好像涉及到线性代数的知识（我记得不太准确）。而在这里“原始数据变成了原始特征。间接数据变成了交叉特征。怎么这么简单？那还用线性代数干什么呢？究竟应该怎么理解“特征”还请指教

[huzhikuizainali]

@CopenhagenCat 谢谢你的回复。“没有定论”也是一个很重要的结论：）
关于“ 原始特征和衍生特征，谁更重要得看具体数据场景”有没有涉及这个问题的书或者文章，视频推荐？对数学要求不高的更好。

[huzhikuizainali]

@princelai 单纯以结果判断优劣会不会陷入过拟合的困境？不过也许过拟合跟这个没关系？
我是不是不应该用人的逻辑去推测机器学习的逻辑？

[princelai]

@huzhikuizainali #11 我觉得是你记错了，如果是特征降维 /SVD 这些可能会用到矩阵特征值，你的这个特征和那个不是一个东西，原始数据处理要么是增加特征，可以是交叉 /衍生出来的，要么是标准化 /归一化，剩下线性和非线性的拟合部分交给模型去做。

[huzhikuizainali]

@princelai 谢谢指教。多谢

[princelai]

@huzhikuizainali #13 当然不是单纯用结果去判断，你要根据你的训练误差，测试误差，去判断你的特征和模型的好坏，所以让你把所有特征都放进去，让模型自己 train 出来，误差也分为多种，回归和分类的，AUC，RMSE，MAPE，交叉熵。如果是做特征选择，那通常是方差算出来的，比如 chi2,一般会根据你选择的函数结果也不同。

[limitlessun]

在比较简单的机器学习模型中是肯定有影响的，Kaggle 的房价预测里有一个例子，原始数据包含了房屋面积和上次出售价格，如果人为地添加单位面积价格=出售价格 /面积这一特征，模型的准确率会提高很多。
神经网络不太确定，对于 LZ 定义的纯数值计算得到的"间接数据"个人倾向于没有影响，因为神经网络理论上可以逼近任何函数，所以"间接数据"应该可以被学习到。
神经网络一般用于图像、视频和文本，会采用数据增强的形式，例如随机裁剪或添加噪声，如果把这也看做一种形式的"间接数据"，那么它们可以增强网络的泛化能力，减小过拟合的影响。

[huzhikuizainali]

@limitlessun 谢谢回复。请问“因为神经网络理论上可以逼近任何函数，所以"间接数据"应该可以被学习到。”---------这会以大量增加训练数据量为代价么？比如获得同样质量的模型需要增加指数级的训练数据量。

[limitlessun]

@huzhikuizainali 我不太明白你的问题，你是指 dataset 中的样本数量还是说训练的迭代次数？神经网络有很多种不同的结构，没法一概而论

[huzhikuizainali]

@limitlessun 我的意思。A，全部用原始数据，B，全部用间接数据 C，原始数据+间接数据混用。会不会出现 A 方案需要 30000 条数据才能训练好模型。而 B 方案数据用 15000 条数据就可以训练好模型？ C 方案用 10000 条数据就可以训练好模型。

或者，并不存在以上必然结论。有可能 A 方案需要的数据量最少。要试了才知道？

[limitlessun]

@huzhikuizainali 这个问题太广泛了，机器学习+深度学习的方法和模型那么多种，肯定不能一概而论，另外所谓的“间接数据”也没有一个明确定义。
你主楼中数值计算得到的“间接数据”，这方面我不太熟悉，我的看法是其中部分会起正作用，另外一部分可能没有作用或者起到负作用。同时要注意引入新的特征相当于增加了特征的维度，而高维度的输入可能导致学习难度加大。这一块你可以搜搜“kaggle magic feature”。
如果是我举例的神经网络中对图像做的数据增强，那么绝大多数情况都是每个 epoch 对 sample 进行随机数据增强，相当于人为引入了一些噪音，从而提高了模型的泛化能力。
个人理解是，假设你引入的间接数据都是有用的，并且假设你增加的数据量都是 clean 的，那么两者都会提高模型的泛化能力，一般做 ablation study 都是只改变一个条件，你同时改变两者去比较意义不大。
我建议你针对具体问题去搜一些 paper，数据处理相关应该是偏机器学习领域的，我确实了解的不多。

[huzhikuizainali]

@limitlessun 谢谢你的回复。很有帮助。

[heavenToothpaste]

通过你的描述我认为，原始数据和间接数据其实是指的特征维度的不同的关系，可以通过分析数据的特征之间的关系来解答你的问题：
1.当某个维度特征是其他维度特征的线性组合的时候，在特征空间上这个维度特征是和其他特征线性相关的，也就意味着他并没有扩展特征空间，这种特征对于数据来说是可以替代的，对于大多数学习算法来说，都是可以被很好地学习的，而其数据本身如果只是单纯由已知的数据进行计算得到的话，那么其对于一般不会提升模型性能。（意味着其是冗余的）；但是如果该数据是并非来自已知的数据，那么就可以为模型提供新的信息，这个信息来自于已知特征维度之间的线性或者非线性组合关系。
2.如果某个维度特征和其他维度特征是非线性的，甚至高度非线性的，又或者是独立于其他维度特征的，那么就会带来新的信息，这时候是对于模型来说是有好处的，有可能能够提升模型的性能。
我认为可以参考像是核方法一类的理论，都是将数据投射到更高的维度上，使得线性可分的可能性更大，从而让模型更容易找到答案。

[huzhikuizainali]

@heavenToothpaste
谢谢你的回复。刚看了卷积神经网络的一个小视频。不知道理解的对不对：卷积层实际上就是一个“过滤器” ，即“当某个维度特征是其他维度特征的线性组合的时候，”卷积层就把这个维度“优化掉”。这样就大大减轻了后面的神经网络层处理这些“冗余”维度数据的“压力”。达到同样的识别准确率只需要比较少的神经网络层。或者是需要的训练集更少。
-------------------不知道这样的理解是否恰当？