本节书摘来自华章计算机《Scala机器学习》一书中的第1章，第1.4节,作者：[美] 亚历克斯·科兹洛夫（Alex Kozlov），更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
1.4 基本抽样、分层抽样和一致抽样
相当多的数据分析人员蔑视采样。通常要想处理整个数据集，只有改进模型。实际上，在这两者之间进行权衡会很复杂。首先，可以在抽样的数据集上建立更复杂的模型，特别是模型的时间复杂度是非线性（比如在大多数情况下至少是N* log(N)）时更是如此。用更快的周期构建模型可让用户能更快地迭代模型，使其按最佳方式收敛。在很多情况下，若在整个数据集上建立模型，则在改进预测精度时可能会增加操作时间。
若一次只关注一个子问题，则可更好地理解整个问题域，因此在一些具体情形下可将滤波与采样适当结合。在许多情况下，分区是算法（比如稍后要介绍的决策树）的基础。通常，问题的本质要求重点专注原始数据的子集（比如，网络安全分析往往集中在一组特定的IP而不是整个互联网），因为基于这样的假设可以加快迭代。如果建模方法是正确的，那么在一开始就包含网络中所有IP集可能会让问题复杂化。
当处理罕见事件（如广告技术领域（ADTECH）中的点击率）时，需要使用不同的概率对正例和反例进行抽样，有时也叫作过采样（oversampling），这样可在短时间内得到更好的预测结果。
从根本上讲，对每一行数据抽样相当于抛硬币（或者叫随机数生成器）。因此，这非常像一个流过滤操作，这里的过滤是在一个系统添加的列上进行的，该列的值是随机数。具体代码如下所示：
以上代码可以正常运行，但是有几个缺点：
虽然通常会取原始文件行数的5%，但在处理之前并不知道该文件的行数。
抽样结果具有不确定性，很难在测试或验证时再重复这个过程。
为了解决第一个问题，需要给函数传入一个更复杂的对象，因为需要在遍历原始列表的过程中维持状态，这会导致原来的算法不具有函数式和并行化（稍后会讨论）：
上面的代码将输出numLines行。分层抽样（stratified sampling）与蓄水池抽样（reservoir sampling）相似，对于按其他属性定义的所有层，它能得到相同的输入/输出行比率。该算法的实现过程为：将原始数据集分成对应的N个子集，执行蓄水池抽样，然后合并结果。MLlib库（将在第3章中讨论）已经实现了分层抽样算法：
还有一个更微妙的方法。有时候需要在多个数据集上得到值一致的子集，以此实现再现性（reproducibility）或与另一个采样数据集建立联系。一般来讲，如果对两个数据集采样，结果会包含多个ID的随机子集，它们之间很少有（或者没有）交集。可用加密哈希函数来解决该问题，哈希函数（例如MD5或SHA1）至少在理论上会得到统计意义不相关的比特序列。这里使用的MurmurHash函数在scala.util.hashing包中。
这个函数保证返回完全相同的记录子集（这些记录是基于第一个字段的值），即要么返回所有与第一个字段某个值相等的记录，要么就不返回。这将得到只有约十六分之一的原始样本。hash的范围是0到65 535。
MurmurHash是什么函数？它不是一个加密哈希函数！
与MD5和SHA1之类的加密哈希函数不同，MurmurHash不是专门被设计成难以找到一个逆函数的哈希函数。但它真的非常高效，这正是该例子所关心的。
