如何解决imbalanced-learn库中RepeatedEditedNearestNeighbours方法的样本边界模糊问题?

一、问题现象与成因分析

在使用imbalanced-learn库的RepeatedEditedNearestNeighbours(RENN)方法时,开发者常遇到样本边界模糊导致的分类器性能下降问题。具体表现为:

  • 迭代过程中误删边界样本
  • 少数类样本被过度清理
  • 决策边界出现锯齿状波动

根本原因在于:

  1. K近邻选择不合理导致邻域判定偏差
  2. 原始数据分布存在高维稀疏性
  3. 重复编辑过程中的误差累积效应

二、核心解决方案

1. 动态调整邻域大小

from imblearn.under_sampling import RepeatedEditedNearestNeighbours
renn = RepeatedEditedNearestNeighbours(
    n_neighbors=[5,7,9],  # 渐进式增加邻域
    max_iter=10,
    kind_sel='mode'
)

2. 引入距离加权机制

参数推荐值作用
weightsdistance降低边界样本误删率
metricmahalanobis考虑特征相关性

三、进阶优化策略

3. 特征空间变换预处理

  • 使用t-SNE降维可视化边界
  • 应用核函数映射到高维空间

4. 集成学习方法

"结合RENN与SMOTEENN的混合采样策略,在UCI数据集上可将F1-score提升12.6%"

四、性能评估指标

建议监控以下指标:

  1. 边界样本保留率(BSR)
  2. 几何均值(G-mean)
  3. 类别重叠指数(OI)