K-Nearest Neighbors

K-Nächste-Nachbarn-Labor

Instanzbasierte Klassifikation mit interaktiven Entscheidungsregionen, Nachbarschaftsprüfung und gewichteter Abstimmung.

K-NN lernt keine globalen Modellparameter. Es sagt mithilfe der Labels nahegelegener Trainingspunkte im Merkmalsraum voraus.

Für einen Abfragepunkt x wähle die K nächsten Samples und aggregiere ihre Labels per Mehrheits- (oder gewichteter) Abstimmung.

$$\hat{y}(x)=\arg\max_c \sum_{i\in \mathcal{N}_K(x)} w_i\,\mathbf{1}(y_i=c)$$

  • K klein: sehr flexible Grenze, empfindlich gegenüber lokalem Rauschen.
  • K groß: glattere Grenze, geringere Varianz, potenziell höherer Bias.
  • Gewichtete Abstimmung (w=1/d) gibt sehr nahen Nachbarn mehr Einfluss.

Da K-NN auf Distanz beruht, ist Feature-Skalierung in realen Datensätzen kritisch. Standardisierung verbessert meist die Zuverlässigkeit.

Die Vorhersagekosten steigen mit der Datensatzgröße, da bei der Inferenz viele Distanzen berechnet werden müssen.

Nutze Validierung, um K zu wählen, und bewerte Robustheit bei verrauschten oder überlappenden Klassenverteilungen.

  1. Lade eine Demo-Verteilung (vertikal, XOR, konzentrisch, Überlappung, zufällig).
  2. Passe K an und schalte gewichtete Abstimmung um, um Grenzen zu vergleichen.
  3. Aktiviere den Testmodus und klicke, um Nachbarn und Klassenwahrscheinlichkeit zu prüfen.
  4. Erhöhe die Regionsdichte für feinere Details und senke sie für schnelleres Rendering.

Klicken, um Trainingspunkte hinzuzufügen. Im Testmodus klicken, um einen Punkt zu klassifizieren und Nachbarn zu prüfen.

Modellinfo
Punkte: 0 A | 0 B
Letzter Test P(B): -
Nächste Nachbarn