[데이터 분석] 관련 정리

문학소년·2026년 4월 9일

정규화(Normalization)와 표준화(Standardization)는 데이터의 스케일을 통일하는 전처리 기법입니다. 각 피처마다 단위나 스케일이 다른 경우, 머신러닝 모델이 왜곡된 결과를 도출할 수 있기 때문에 반드시 필요합니다.

정규화: 데이터의 범위를 0과 1 사이로 압축하는 방법입니다. 데이터의 최소값과 최대값을 알 때 유용하며, 데이터의 분포가 균등할 때 효과적입니다. 이상치(outlier)에 매우 민감하다는 단점이 있습니다. 공식은 다음과 같습니다. $x_{new}=(x-x_{min})/(x_{max}-x_{min})$
표준화: 데이터의 평균을 0, 표준편차를 1이 되도록 변환하는 방법입니다 (데이터를 표준정규분포의 형태로 만드는 과정). 데이터에 이상치가 포함되어있는 경우, 정규화보다 훨씬 안정적입니다. 공식은 다음과 같습니다. $z = (x - \mu) / \sigma$

( $\mu$ : 평균, $\sigma$ : 표준편차)

통계학에서 분석하고자 하는 대상의 전체와 그 일부를 각각 모집단(population)과 표본(sample)이라고 부릅니다.

모집단 (Population): 연구자가 알고 싶어하는 조사 대상 전체를 일컫습니다. 보통 규모가 너무 크거나 물리적으로 접근 불가능한 경우가 많기 때문에, 전수조사를 하기에는 시간과 비용이 막대하게 듭니다.
표본 (Sample): 모집단에서 실제로 조사하기 위해 추출된 일부를 말합니다. 표본은 모집단을 대표할 수 있어야하며, 표본을 통해 얻은 통계량(Statistics)으로 모집단의 특성을 추측합니다. 표본이 모집단의 특성을 잘 반영하게끔 '무작위성(Randomness)'을 확보하는 것이 매우 중요합니다.

파이썬의 클래스 내에서 사용하는 변수는 그 소유주가 개별 객체(인스턴스)인지, 아니면 클래스 전체인지에 따라 성격이 완전히 달라집니다.

인스턴스 변수 (Instance Variable)
각 객체(인스턴스)마다 독립적으로 가지는 변수입니다. 객체마다 서로 다른 값을 저장해야 할 때 사용합니다. 주로 init 메서드 안에서 self.변수명으로 선언합니다. 한 객체에서 값을 변경해도 다른 객체의 변수 값에는 아무런 영향을 주지 않는 특징이 있습니다.
클래스 변수 (Class Variable)
해당 클래스로 생성된 모든 객체가 공유하는 변수입니다. 클래스 내의 모든 인스턴스가 공통된 값을 가져야 할 때 사용합니다. 클래스 내부, 메서드 외부에서 "변수명 = 값" 형태로 선언합니다. 클래스 이름을 통해 접근하며, 값이 변경되면 모든 인스턴스가 그 변경된 값을 공유합니다.

수치형 데이터 (Numerical Data)
숫자로 표현되며 사칙연산(덧셈, 뺄셈 등)이 가능한 데이터입니다. 양이나 크기를 나타냅니다. 연속형과 이산형으로 나눌 수 있습니다.
- 연속형 (Continuous): 일정 범위 안에서 어떤 값도 가질 수 있는 데이터입니다. 소수점으로 무한히 나눌 수 있는 경우가 많습니다. 키(170cm), 몸무게(60kg), 온도, 시간 등이 해당됩니다.
- 이산형 (Discrete): 개수를 셀 수 있는 데이터로, 보통 정수 형태로 나타납니다. 가족 구성원수(3명), 사건사고 숫자(2건), 책 권수(1권) 등이 해당됩니다.
범주형 데이터 (Categorical Data)
숫자가 아닌 특성이나 종류를 나타내는 데이터입니다. 숫자로 표시되더라도 크기나 양의 의미가 없어 계산할 수 없다는 특징이 있습니다.
- 명목형 (Nominal): 순서나 서열이 없는 데이터입니다. 단순히 분류를 위한 이름표 역할을 합니다. 성별(남/여), 혈액형(A/B/O/AB), 거주지역(서울/부산) 등이 여기에 해당합니다.
- 순서형 (Ordinal): 범주 간에 명확한 순서나 계급이 존재하는 데이터입니다. 성적(A/B/C), 만족도(매우 만족/만족/불만족), 직급(대리/과장/차장) 등이 여기에 해당합니다.

객체 지향 프로그래밍에서 클래스와 인스턴스는 '설계도'와 '실제 물건'의 관계라고 이해하면 됩니다.

클래스 (Class):
객체를 만들기 위한 설계도 또는 틀입니다. 어떤 데이터(속성)를 가지고 어떤 동작(메서드)을 할지 정의해 놓은 상태를 말합니다. 실체가 아니며, 메모리에 직접 올라가서 동작하는 단계가 아닙니다. 붕어빵 틀, 자동차 설계도, 아파트 도면을 생각하면 이해가 쉽습니다.
인스턴스 (Instance):
클래스라는 설계도를 바탕으로 메모리에 실제 구현된 객체를 의미합니다. 설계도대로 만들어진 구체적인 '실물'입니다. 하나의 클래스로부터 여러 개의 독립적인 인스턴스를 만들 수 있으며, 각 인스턴스는 자신만의 고유한 데이터를 가질 수 있습니다. 틀에서 구워져 나온 붕어빵, 도로를 달리는 실제 자동차, 완공된 아파트 A동 등을 생각하면 되겠습니다.