ฉันกำลังทำงานกับปัญหาที่มีคุณสมบัติมากเกินไปและการฝึกอบรมแบบจำลองของฉันใช้เวลานานเกินไป ฉันใช้อัลกอริทึมการเลือกไปข้างหน้าเพื่อเลือกคุณสมบัติ
อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่า scikit-Learn มีการเลือกล่วงหน้า / อัลกอริทึมการถดถอยแบบขั้นตอนหรือไม่
ฉันกำลังทำงานกับปัญหาที่มีคุณสมบัติมากเกินไปและการฝึกอบรมแบบจำลองของฉันใช้เวลานานเกินไป ฉันใช้อัลกอริทึมการเลือกไปข้างหน้าเพื่อเลือกคุณสมบัติ
อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่า scikit-Learn มีการเลือกล่วงหน้า / อัลกอริทึมการถดถอยแบบขั้นตอนหรือไม่
คำตอบ:
ไม่ sklearn ดูเหมือนจะไม่มีอัลกอริทึมการเลือกไปข้างหน้า อย่างไรก็ตามมันมีคุณสมบัติการกำจัดแบบเรียกซ้ำซึ่งเป็นอัลกอริทึมการกำจัดคุณลักษณะที่โลภคล้ายกับการเลือกแบบย้อนกลับตามลำดับ ดูเอกสารที่นี่:
http://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.feature_selection.RFE.html
coef_
ส่วนต่อประสาน สิ่งนี้จะแยกแยะวิธีที่ยึดตามต้นไม้เป็นต้นอย่างไรก็ตามฉันคิดว่าสิ่งที่ @ Maksud ขอคือสิ่งที่อธิบายไว้ใน "การแนะนำการเรียนรู้เชิงสถิติ" โดย James ซึ่งมีการเพิ่ม / ลบคุณลักษณะซ้ำ ๆ โดยความสำคัญของพวกเขา . สิ่งนี้ช่วยให้สามารถเลือกคุณสมบัติในทุกรุ่นของแบบจำลองได้ไม่ใช่แบบเชิงเส้นเชิงเส้น
Sklearn DOES มีอัลกอริธึมการเลือกไปข้างหน้าแม้ว่าจะไม่ได้เรียกว่าใน scikit เรียนรู้ วิธีการเลือกคุณสมบัติที่เรียกว่าF_regressionใน scikit-learn จะเรียงตามลำดับรวมถึงคุณลักษณะที่ปรับปรุงโมเดลมากที่สุดจนกว่าจะมีK
ฟีเจอร์ในโมเดล (K คืออินพุต)
มันเริ่มต้นด้วยการถดถอยเลเบลของแต่ละคุณลักษณะแล้วสังเกตว่าฟีเจอร์ใดที่ปรับปรุงโมเดลให้ดีที่สุดโดยใช้สถิติ F จากนั้นจะรวมคุณสมบัติการชนะเข้ากับโมเดล จากนั้นมันจะทำซ้ำผ่านฟีเจอร์ที่เหลือเพื่อค้นหาฟีเจอร์ถัดไปที่ปรับปรุงโมเดลได้มากที่สุดอีกครั้งโดยใช้การทดสอบ F-statistic หรือ F มันทำเช่นนี้จนกว่าจะมีคุณสมบัติ K ในรูปแบบ
โปรดสังเกตว่าคุณลักษณะที่เหลือซึ่งมีความสัมพันธ์กับคุณลักษณะที่รวมอยู่ในแบบจำลองอาจไม่ถูกเลือกเนื่องจากไม่สัมพันธ์กับส่วนที่เหลือ (แม้ว่าพวกเขาอาจสัมพันธ์กับฉลากได้ดี) สิ่งนี้จะช่วยป้องกันหลาย collinearity
Scikit-Learn แน่นอนไม่สนับสนุนการถดถอยแบบขั้นตอน นั่นเป็นเพราะสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่า 'การถดถอยแบบขั้นตอน' เป็นอัลกอริทึมที่ขึ้นอยู่กับค่า p ของสัมประสิทธิ์การถดถอยเชิงเส้นและ scikit เรียนรู้จงใจหลีกเลี่ยงวิธีการอนุมานเพื่อการเรียนรู้แบบจำลอง ยิ่งไปกว่านั้น OLS ที่บริสุทธิ์เป็นเพียงหนึ่งในอัลกอริธึมการถดถอยจำนวนมากและจากมุมมองของการเรียนรู้ scikit มันไม่สำคัญมากหรือเป็นหนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุด
อย่างไรก็ตามมีคำแนะนำบางอย่างสำหรับผู้ที่ยังต้องการวิธีที่ดีในการเลือกคุณสมบัติด้วยโมเดลเชิงเส้น:
ElasticNet
Lasso
StandardScaler
แล้วสั่งซื้อคุณสมบัติของคุณเพียงแค่model.coef_
นี้ สำหรับตัวแปรอิสระที่สมบูรณ์แบบมันเทียบเท่ากับการเรียงลำดับตามค่า p ชั้นเรียนsklearn.feature_selection.RFE
จะทำเพื่อคุณและRFECV
จะประเมินจำนวนคุณลักษณะที่เหมาะสมstatsmodels
mlxtend
แพคเกจที่เข้ากันได้กับ Scikit-Learn รองรับวิธีนี้สำหรับตัวประมาณและตัวชี้วัดใด ๆstatsmodels
เพราะจะคำนวณตามค่า p สำหรับคุณ การเลือกไปข้างหน้าย้อนกลับขั้นพื้นฐานอาจมีลักษณะเช่นนี้:`` `
from sklearn.datasets import load_boston
import pandas as pd
import numpy as np
import statsmodels.api as sm
data = load_boston()
X = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)
y = data.target
def stepwise_selection(X, y,
initial_list=[],
threshold_in=0.01,
threshold_out = 0.05,
verbose=True):
""" Perform a forward-backward feature selection
based on p-value from statsmodels.api.OLS
Arguments:
X - pandas.DataFrame with candidate features
y - list-like with the target
initial_list - list of features to start with (column names of X)
threshold_in - include a feature if its p-value < threshold_in
threshold_out - exclude a feature if its p-value > threshold_out
verbose - whether to print the sequence of inclusions and exclusions
Returns: list of selected features
Always set threshold_in < threshold_out to avoid infinite looping.
See https://en.wikipedia.org/wiki/Stepwise_regression for the details
"""
included = list(initial_list)
while True:
changed=False
# forward step
excluded = list(set(X.columns)-set(included))
new_pval = pd.Series(index=excluded)
for new_column in excluded:
model = sm.OLS(y, sm.add_constant(pd.DataFrame(X[included+[new_column]]))).fit()
new_pval[new_column] = model.pvalues[new_column]
best_pval = new_pval.min()
if best_pval < threshold_in:
best_feature = new_pval.argmin()
included.append(best_feature)
changed=True
if verbose:
print('Add {:30} with p-value {:.6}'.format(best_feature, best_pval))
# backward step
model = sm.OLS(y, sm.add_constant(pd.DataFrame(X[included]))).fit()
# use all coefs except intercept
pvalues = model.pvalues.iloc[1:]
worst_pval = pvalues.max() # null if pvalues is empty
if worst_pval > threshold_out:
changed=True
worst_feature = pvalues.argmax()
included.remove(worst_feature)
if verbose:
print('Drop {:30} with p-value {:.6}'.format(worst_feature, worst_pval))
if not changed:
break
return included
result = stepwise_selection(X, y)
print('resulting features:')
print(result)
ตัวอย่างนี้จะพิมพ์ผลลัพธ์ต่อไปนี้:
Add LSTAT with p-value 5.0811e-88
Add RM with p-value 3.47226e-27
Add PTRATIO with p-value 1.64466e-14
Add DIS with p-value 1.66847e-05
Add NOX with p-value 5.48815e-08
Add CHAS with p-value 0.000265473
Add B with p-value 0.000771946
Add ZN with p-value 0.00465162
resulting features:
['LSTAT', 'RM', 'PTRATIO', 'DIS', 'NOX', 'CHAS', 'B', 'ZN']
อันที่จริงมีอัลกอริทึมที่ดีที่เรียกว่า "Forward_Select" ที่ใช้ Statsmodels และช่วยให้คุณตั้งค่าการวัดของคุณเอง (AIC, BIC, Adjusted-R-Squared หรืออะไรก็ตามที่คุณต้องการ) เพื่อเพิ่มตัวแปรให้กับโมเดล อัลกอริทึมสามารถพบได้ในส่วนความคิดเห็นของหน้านี้ - เลื่อนลงและคุณจะเห็นมันใกล้ด้านล่างของหน้า
https://planspace.org/20150423-forward_selection_with_statsmodels/
ฉันจะเพิ่มว่าอัลกอริทึมยังมีคุณสมบัติที่ดีอย่างหนึ่ง: คุณสามารถใช้มันกับปัญหาการจำแนกหรือการถดถอย! คุณแค่ต้องบอกมัน
ลองและดูด้วยตัวคุณเอง
ที่จริงแล้ว sklearn ไม่มีอัลกอริธึมการเลือกไปข้างหน้าคิดว่าการร้องขอแบบดึงพร้อมการใช้งานการเลือกคุณลักษณะล่วงหน้าจะรออยู่ในที่เก็บ Scikit-Learn ตั้งแต่เดือนเมษายน 2017
เป็นทางเลือกที่มีความเป็นไปข้างหน้าและเป็นหนึ่งในขั้นตอนการเลือกข้างหน้าย้อนกลับในmlxtend คุณสามารถค้นหามันเป็นเอกสารในตัวเลือกคุณสมบัติตามลำดับ