Загрузите набор данных NLP.

load nlpdata

X разреженная матрица данных о предикторе и Y категориальный вектор из меток класса. В данных существует больше чем два класса.

Модели должны идентифицировать, являются ли подсчеты слов в веб-странице из документации Statistics and Machine Learning Toolbox™. Так, идентифицируйте метки, которые соответствуют веб-страницам документации Statistics and Machine Learning Toolbox™.

Ystats = Y == 'stats';

Обучите двоичный файл, линейная модель классификации, которая может идентифицировать, являются ли подсчеты слов в веб-странице документации из документации Statistics and Machine Learning Toolbox™. Задайте, чтобы протянуть 30% наблюдений. Оптимизируйте использование целевой функции SpaRSA.

rng(1); % For reproducibility 
CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'Solver','sparsa','Holdout',0.30);
CMdl = CVMdl.Trained{1};

CVMdl ClassificationPartitionedLinear модель. Это содержит свойство Trained, который является массивом ячеек 1 на 1, содержащим ClassificationLinear модель, что программное обеспечение обучило использование набора обучающих данных.

Извлеките обучение и тестовые данные из определения раздела.

trainIdx = training(CVMdl.Partition);
testIdx = test(CVMdl.Partition);

Оцените обучение - и демонстрационная тестом ошибка классификации.

ceTrain = loss(CMdl,X(trainIdx,:),Ystats(trainIdx))

ceTrain = 1.3572e-04

ceTest = loss(CMdl,X(testIdx,:),Ystats(testIdx))

ceTest = 5.2804e-04

Поскольку существует одна сила регуляризации в CMdl, ceTrain и ceTest числовые скаляры.

Загрузите набор данных NLP. Предварительно обработайте данные как в Оценочной Потере Классификации Тестовых Выборок и транспонируйте данные о предикторе.

load nlpdata
Ystats = Y == 'stats';
X = X';

Обучите двоичный файл, линейную модель классификации. Задайте, чтобы протянуть 30% наблюдений. Оптимизируйте использование целевой функции SpaRSA. Укажите, что наблюдения предиктора соответствуют столбцам.

rng(1); % For reproducibility 
CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'Solver','sparsa','Holdout',0.30,...
    'ObservationsIn','columns');
CMdl = CVMdl.Trained{1};

CVMdl ClassificationPartitionedLinear модель. Это содержит свойство Trained, который является массивом ячеек 1 на 1, содержащим ClassificationLinear модель, что программное обеспечение обучило использование набора обучающих данных.

Извлеките обучение и тестовые данные из определения раздела.

trainIdx = training(CVMdl.Partition);
testIdx = test(CVMdl.Partition);

Создайте анонимную функцию, которая измеряет линейную потерю, то есть,

$$w_j$$ вес для наблюдения j, $$y_j$$ ответ j (-1 для отрицательного класса, и 1 в противном случае), и $$f_j$$ необработанная классификационная оценка наблюдения j. Пользовательские функции потерь должны быть написаны в конкретной форме. Для правил о записи пользовательской функции потерь смотрите LossFun аргумент пары "имя-значение".

linearloss = @(C,S,W,Cost)sum(-W.*sum(S.*C,2))/sum(W);

Оцените обучение - и демонстрационная тестом потеря классификации с помощью линейной функции потерь.

ceTrain = loss(CMdl,X(:,trainIdx),Ystats(trainIdx),'LossFun',linearloss,...
    'ObservationsIn','columns')

ceTrain = -7.8330

ceTest = loss(CMdl,X(:,testIdx),Ystats(testIdx),'LossFun',linearloss,...
    'ObservationsIn','columns')

ceTest = -7.7383

Чтобы определить хорошую силу штрафа лассо для линейной модели классификации, которая использует ученика логистической регрессии, сравните демонстрационные тестом коэффициенты ошибок классификации.

Загрузите набор данных NLP. Предварительно обработайте данные, когда в Задают Пользовательскую Потерю Классификации.

load nlpdata
Ystats = Y == 'stats';
X = X'; 

rng(10); % For reproducibility
Partition = cvpartition(Ystats,'Holdout',0.30);
testIdx = test(Partition);
XTest = X(:,testIdx);
YTest = Ystats(testIdx);

Создайте набор 11 логарифмически распределенных сильных мест регуляризации от $$10^{-6}$$ через $$10^{-0.5}$$.

Lambda = logspace(-6,-0.5,11);

Обучите двоичный файл, линейные модели классификации, которые используют каждые из сильных мест регуляризации. Оптимизируйте использование целевой функции SpaRSA. Понизьте допуск на градиент целевой функции к 1e-8.

CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'ObservationsIn','columns',...
    'CVPartition',Partition,'Learner','logistic','Solver','sparsa',...
    'Regularization','lasso','Lambda',Lambda,'GradientTolerance',1e-8)

CVMdl = 
  ClassificationPartitionedLinear
    CrossValidatedModel: 'Linear'
           ResponseName: 'Y'
        NumObservations: 31572
                  KFold: 1
              Partition: [1x1 cvpartition]
             ClassNames: [0 1]
         ScoreTransform: 'none'


  Properties, Methods

Извлеките обученную линейную модель классификации.

Mdl = CVMdl.Trained{1}

Mdl = 
  ClassificationLinear
      ResponseName: 'Y'
        ClassNames: [0 1]
    ScoreTransform: 'logit'
              Beta: [34023x11 double]
              Bias: [1x11 double]
            Lambda: [1x11 double]
           Learner: 'logistic'


  Properties, Methods

Mdl ClassificationLinear объект модели. Поскольку Lambda последовательность сильных мест регуляризации, можно думать о Mdl как 11 моделей, один для каждой силы регуляризации в Lambda.

Оцените демонстрационную тестом ошибку классификации.

ce = loss(Mdl,X(:,testIdx),Ystats(testIdx),'ObservationsIn','columns');

Поскольку существует 11 сильных мест регуляризации, ce вектор 1 на 11 из коэффициентов ошибок классификации.

Более высокие значения Lambda приведите к разреженности переменного предиктора, которая является хорошим качеством классификатора. Для каждой силы регуляризации обучите линейную модель классификации использование целого набора данных и тех же опций как тогда, когда вы перекрестный подтвержденный модели. Определите количество ненулевых коэффициентов на модель.

Mdl = fitclinear(X,Ystats,'ObservationsIn','columns',...
    'Learner','logistic','Solver','sparsa','Regularization','lasso',...
    'Lambda',Lambda,'GradientTolerance',1e-8);
numNZCoeff = sum(Mdl.Beta~=0);

На том же рисунке постройте демонстрационные тестом коэффициенты ошибок и частоту ненулевых коэффициентов для каждой силы регуляризации. Постройте все переменные на логарифмической шкале.

figure;
[h,hL1,hL2] = plotyy(log10(Lambda),log10(ce),...
    log10(Lambda),log10(numNZCoeff + 1)); 
hL1.Marker = 'o';
hL2.Marker = 'o';
ylabel(h(1),'log_{10} classification error')
ylabel(h(2),'log_{10} nonzero-coefficient frequency')
xlabel('log_{10} Lambda')
title('Test-Sample Statistics')
hold off

Выберите индекс силы регуляризации, которая балансирует разреженность переменного предиктора и низкую ошибку классификации. В этом случае, значение между $$10^{-4}$$ к $$10^{-1}$$ должен быть достаточным.

idxFinal = 7;

Выберите модель из Mdl с выбранной силой регуляризации.

MdlFinal = selectModels(Mdl,idxFinal);

MdlFinal ClassificationLinear модель, содержащая одну силу регуляризации. Чтобы оценить метки для новых наблюдений, передайте MdlFinal и новые данные к predict.