informatique (tronc commun des prépas scientifiques) · Chapitre 19 · Exercice de TD
Le classifieur dépendant des unités de mesure
Algorithmique de l'apprentissage : voisins et moyennes · niveau 2
Énoncé
Soit un jeu de données de fruits décrit par la masse (en grammes) et le diamètre (en centimètres) : , , , . On cherche à classifier un nouveau fruit de caractéristiques . (a) Calculer la classe prédite par le 1-NN si les attributs sont exprimés en grammes et centimètres. (b) Recalculer si les diamètres sont convertis en millimètres. (c) Expliquer comment la normalisation Min-Max résout cette incohérence.
Corrigé
(a) En (g, cm), les valeurs de masses (de l'ordre de ) écrasent les valeurs de diamètres (de l'ordre de ). La distance euclidienne est dominée par la masse. Le voisin le plus proche sera déterminé uniquement par sa proximité en masse, et le fruit sera classé en pomme. (b) En convertissant les diamètres en millimètres, les valeurs de diamètre sont multipliées par 10 (). L'écart de diamètre pèse désormais plus lourd dans le calcul de la distance : la pomme reste la plus proche ( contre pour la fraise ), mais de peu, et un point voisin basculerait en fraise. (c) Cette dépendance vis-à-vis des unités de mesure est un défaut de conception. La normalisation Min-Max ramène chaque attribut sur l'échelle neutre . La distance euclidienne attribue alors le même poids à chaque dimension, assurant que les prédictions sont stables et indépendantes des unités choisies.
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