fitPosterior
Подходящие апостериорные вероятности для компактного классификатора машины опорных векторов (SVM)
Синтаксис
Описание
ScoreSVMModel = fitPosterior(SVMModel,TBL,Y)ScoreSVMModel содержание оптимального счета к преобразованию апостериорной вероятности функционирует для изучения 2D класса. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы. Если вы обучаете SVMModel с помощью таблицы затем необходимо использовать таблицу в качестве входа для fitPosterior.
ScoreSVMModel = fitPosterior(SVMModel,X,Y)ScoreSVMModel содержание оптимального счета к преобразованию апостериорной вероятности функционирует для изучения 2D класса. Если вы обучаете SVMModel с помощью матрицы затем необходимо использовать матрицу в качестве входа для fitPosterior.
[ дополнительно возвращает оптимальный счет в параметры функции преобразования апостериорной вероятности (ScoreSVMModel,ScoreTransform]
= fitPosterior(___)ScoreTransform) для любой из комбинаций входных аргументов в предыдущих синтаксисах.
Примеры
Оцените апостериорные вероятности для данных с неотделимыми классами
Загрузите ionosphere набор данных. Зарезервируйте 20 случайных наблюдений за данными и считайте этот набор новыми данными.
load ionosphere n = size(X,1); rng(1); % For reproducibility indx = ~ismember([1:n],randsample(n,20)); % Indices for the training data
Классы этого набора данных неотделимы.
Обучите классификатор SVM с помощью обучающих данных. Стандартизируйте данные и задайте тот 'g' положительный класс.
SVMModel = fitcsvm(X(indx,:),Y(indx),'ClassNames',{'b','g'},... 'Standardize',true);
SVMModel ClassificationSVM классификатор.
Используйте новый набор данных, чтобы оценить оптимальный счет к функции преобразования апостериорной вероятности для отображения баллов к апостериорной вероятности наблюдения, классифицируемого как g. Для КПД сделайте компактную версию SVMModel, и передайте его и новые данные к fitPosterior.
CompactSVMModel = compact(SVMModel);
[ScoreCSVMModel,ScoreParameters] = fitPosterior(CompactSVMModel,...
X(~indx,:),Y(~indx));
ScoreTransform = ScoreCSVMModel.ScoreTransformScoreTransform = '@(S)sigmoid(S,-1.098922e+00,4.519963e-01)'
ScoreParameters
ScoreParameters = struct with fields:
Type: 'sigmoid'
Slope: -1.0989
Intercept: 0.4520
ScoreTransform оптимальная функция преобразования счета. ScoreParameters массив структур с тремя полями: имя функции преобразования счета (Type), сигмоидальный наклон (Slope), и сигмоидальные оценки прерывания (Intercept).
В качестве альтернативы можно передать SVMModel и новые данные к fitSVMPosterior, но этот процесс не так эффективен.
Оцените апостериорные вероятности, что наблюдения в новых данных находятся в классе g.
[labels,postProbs] = predict(ScoreCSVMModel,X(~indx,:)); table(Y(~indx),labels,postProbs(:,2),... 'VariableNames',{'TrueLabel','PredictedLabel','PosteriorProbability'})
ans=20×3 table
TrueLabel PredictedLabel PosteriorProbability
_________ ______________ ____________________
{'g'} {'g'} 0.78437
{'b'} {'b'} 0.024588
{'g'} {'g'} 0.82399
{'b'} {'b'} 0.0061637
{'b'} {'b'} 3.6118e-06
{'b'} {'b'} 0.15688
{'b'} {'g'} 0.9622
{'b'} {'b'} 6.1348e-09
{'b'} {'b'} 0.0019646
{'g'} {'g'} 0.7251
{'g'} {'g'} 0.70263
{'b'} {'b'} 0.075298
{'g'} {'g'} 0.90691
{'g'} {'g'} 0.82849
{'b'} {'b'} 0.051193
{'g'} {'g'} 0.95331
⋮
Оцените апостериорные вероятности для данных с отделимыми классами
Загрузите ирисовый набор данных Фишера. Используйте лепестковые длины и ширины как данные о предикторе, и удалите virginica разновидности из данных. Зарезервируйте 10 случайных наблюдений за данными и считайте этот набор новыми данными.
load fisheriris classKeep = ~strcmp(species,'virginica'); X = meas(classKeep,3:4); Y = species(classKeep); rng(1); % For reproducibility indx1 = 1:numel(species); indx2 = indx1(classKeep); indx = ~ismember(indx2,randsample(indx2,10)); % Indices for the training data gscatter(X(indx,1),X(indx,2),Y(indx)); title('Scatter Diagram of Iris Measurements') xlabel('Petal length') ylabel('Petal width') legend('Setosa','Versicolor')
Классы совершенно отделимы. Поэтому счет к функции преобразования апостериорной вероятности является ступенчатой функцией.
Обучите классификатор SVM. Стандартизируйте данные и задайте тот versicolor положительный класс.
SVMModel = fitcsvm(X(indx,:),Y(indx),... 'ClassNames',{'setosa','versicolor'},'Standardize',true);
SVMModel ClassificationSVM классификатор.
Используйте новый набор данных, чтобы оценить оптимальный счет к функции преобразования апостериорной вероятности для отображения баллов к апостериорной вероятности наблюдения, классифицируемого как versicolor. Для КПД сделайте компактную версию SVMModel, и передайте его и новые данные к fitPosterior.
CompactSVMModel = compact(SVMModel);
[ScoreCSVMModel,ScoreParameters] = fitPosterior(CompactSVMModel,...
X(~indx,:),Y(~indx));Warning: Classes are perfectly separated. The optimal score-to-posterior transformation is a step function.
ScoreTransform = ScoreCSVMModel.ScoreTransform
ScoreTransform = '@(S)step(S,-1.338450e+00,2.012495e+00,5.333333e-01)'
fitPosterior выводит предупреждение каждый раз, когда классы отделимы, и хранит ступенчатую функцию в ScoreSVMModel.ScoreTransform.
Отобразите тип функции счета и его ориентировочные стоимости.
ScoreParameters
ScoreParameters = struct with fields:
Type: 'step'
LowerBound: -1.3385
UpperBound: 2.0125
PositiveClassProbability: 0.5333
ScoreParameters массив структур с четырьмя полями:
Выиграйте тип функции преобразования (
Type)Счет, соответствующий отрицательному контуру класса (
LowerBound)Счет, соответствующий положительному контуру класса (
UpperBound)Положительная вероятность класса (
PositiveClassProbability)
В качестве альтернативы можно передать SVMModel и новые данные к fitSVMPosterior, но этот процесс не так эффективен.
Оцените апостериорные вероятности, что наблюдения в новых данных являются ирисовыми диафрагмами versicolor.
[labels,postProbs] = predict(ScoreCSVMModel,X(~indx,:)); table(Y(~indx),labels,postProbs(:,2),... 'VariableNames',{'TrueLabel','PredictedLabel','PosteriorProbability'})
ans=10×3 table
TrueLabel PredictedLabel PosteriorProbability
______________ ______________ ____________________
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'setosa' } {'setosa' } 0
{'versicolor'} {'versicolor'} 1
{'versicolor'} {'versicolor'} 1
Поскольку классы отделимы, ступенчатая функция преобразовывает счет положительного класса к:
0
если счет меньшеScoreParameters.LowerBound1
если счет большеScoreParameters.UpperBoundScoreParameters.PositiveClassProbabilityесли счет находится в интервале [ScoreParameters.LowerBound,ScoreParameters.LowerBound]
Входные параметры
Выходные аргументы
Больше о
Советы
Этот процесс описывает один способ предсказать положительные апостериорные вероятности класса.
Обучите классификатор SVM путем передачи данных
fitcsvm. Результатом является обученный классификатор SVM, такой какSVMModel, это хранит данные. Программное обеспечение устанавливает свойство функции преобразования счета (SVMModel.ScoreTransformation) кnone.Передайте обученный классификатор SVM
SVMModelкfitSVMPosteriorилиfitPosterior. Результат, такой как,ScoreSVMModel, обученный классификатор того же самого SVM какSVMModel, кроме программного обеспечения устанавливаетScoreSVMModel.ScoreTransformationк оптимальной функции преобразования счета.Передайте матрицу данных предиктора и обученный классификатор SVM, содержащий оптимальную функцию преобразования счета (
ScoreSVMModel) кpredict. Второй столбец во втором выходном аргументеpredictхранит положительные апостериорные вероятности класса, соответствующие каждой строке матрицы данных предиктора.Если вы пропускаете шаг 2, то
predictвозвращает положительный счет класса, а не положительную апостериорную вероятность класса.
После подбора кривой апостериорным вероятностям можно сгенерировать код C/C++, который предсказывает метки для новых данных. Генерация кода C/C++ требует MATLAB® Coder™. Для получения дополнительной информации смотрите Введение в Генерацию кода.
Алгоритмы
Программное обеспечение соответствует соответствующему счету к функции преобразования апостериорной вероятности при помощи классификатора SVM SVMModel и путем проведения 10-кратной перекрестной проверки с помощью хранимых данных о предикторе (SVMModel.X) и метки класса (SVMModel.Y), как обрисовано в общих чертах в [1]. Функция преобразования вычисляет апостериорную вероятность, что наблюдение классифицируется в положительный класс (SVMModel.Classnames(2)).
Если классы неотделимы, то функция преобразования является сигмоидальной функцией.
Если классы совершенно отделимы, то функция преобразования является ступенчатой функцией.
В изучении 2D класса, если один из этих двух классов имеет относительную частоту 0, то функция преобразования является постоянной функцией.
fitPosteriorфункция не подходит для изучения одного класса.Программное обеспечение хранит оптимальный счет к функции преобразования апостериорной вероятности в
ScoreSVMModel.ScoreTransform.
Если вы повторно оцениваете счет к функции преобразования апостериорной вероятности, то есть, если вы передаете классификатор SVM fitPosterior или fitSVMPosterior и его ScoreTransform свойством не является none, затем программное обеспечение:
Выводит предупреждение
Сбрасывает исходную функцию преобразования к
'none'прежде, чем оценить новый
Альтернативная функциональность
Можно также соответствовать оптимальному счету к функции апостериорной вероятности при помощи fitSVMPosterior. Эта функция похожа на fitPosterior, кроме него более широко, потому что это принимает более широкую область значений типов классификатора SVM.
Ссылки
[1] Платт, J. “Вероятностные выходные параметры для машин опорных векторов и сравнений с упорядоченными методами вероятности”. Усовершенствования в Больших Граничных Классификаторах. Кембридж, MA: Нажатие MIT, 2000, стр 61–74.
Смотрите также
CompactClassificationSVM | fitSVMPosterior | fitcsvm | predict