Exponenta Banner

fitSVMPosterior

Подходящие апостериорные вероятности

свернуть все на странице

Синтаксис

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel)
ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,TBL,ResponseVarName)
ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,TBL,Y)
ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,X,Y)
ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(___,Name,Value)
[ScoreSVMModel,ScoreTransform] = fitSVMPosterior(___)

Описание

пример

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel) возвращает ScoreSVMModel, который является обученным, классификатором машины опорных векторов (SVM), содержащим оптимальную оценку к функции преобразования апостериорной вероятности для изучения 2D класса.

Программное обеспечение соответствует соответствующему счету к функции преобразования апостериорной вероятности использование классификатора SVM SVMModel, и перекрестной проверкой с помощью хранимых данных о предикторе (SVMModel.X) и метки класса (SVMModel.Y). 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, 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. fitSVMPosterior не подходит для изучения одного класса.

  • Если SVMModel ClassificationSVM классификатор, затем программное обеспечение оценивает оптимальную функцию преобразования 10-кратной перекрестной проверкой, как обрисовано в общих чертах в [1]. В противном случае, SVMModel должен быть ClassificationPartitionedModel классификатор. SVMModel задает метод перекрестной проверки.

  • Программное обеспечение хранит оптимальную функцию преобразования в ScoreSVMModel.ScoreTransform.

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,TBL,ResponseVarName) возвращает обученный классификатор вектора поддержки, содержащий функцию преобразования от обученного, компактного классификатора SVM SVMModel. Программное обеспечение оценивает функцию преобразования счета использование данных о предикторе в таблице TBL и класс маркирует TBL.ResponseVarName.

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,TBL,Y) возвращает обученный классификатор вектора поддержки, содержащий функцию преобразования от обученного, компактного классификатора SVM SVMModel. Программное обеспечение оценивает функцию преобразования счета использование данных о предикторе в таблице TBL и класс маркирует Y.

пример

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(SVMModel,X,Y) возвращает обученный классификатор вектора поддержки, содержащий функцию преобразования от обученного, компактного классификатора SVM SVMModel. Программное обеспечение оценивает функцию преобразования счета использование данных о предикторе X и класс маркирует Y.

пример

ScoreSVMModel = fitSVMPosterior(___,Name,Value) дополнительные опции использования заданы одним или несколькими Name,Value парные аргументы обеспечили SVMModel ClassificationSVM классификатор. Например, можно указать, что количество сгибов, чтобы использовать в k - сворачивает перекрестную проверку.

пример

[ScoreSVMModel,ScoreTransform] = fitSVMPosterior(___) дополнительно возвращает параметры функции преобразования (ScoreTransform) использование любого из входных параметров в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Загрузите ирисовый набор данных Фишера. Обучите классификатор с помощью лепестковых длин и ширин, и удалите virginica разновидности из данных.

load fisheriris
classKeep = ~strcmp(species,'virginica');
X = meas(classKeep,3:4);
y = species(classKeep);

gscatter(X(:,1),X(:,2),y);
title('Scatter Diagram of Iris Measurements')
xlabel('Petal length')
ylabel('Petal width')
legend('Setosa','Versicolor')

Figure contains an axes. The axes with title Scatter Diagram of Iris Measurements contains 2 objects of type line. These objects represent Setosa, Versicolor.

Классы совершенно отделимы. Поэтому функция преобразования счета является ступенчатой функцией.

Обучите классификатор SVM с помощью данных. Крест подтверждает классификатор с помощью 10-кратной перекрестной проверки (значение по умолчанию).

rng(1);
CVSVMModel = fitcsvm(X,y,'CrossVal','on');

CVSVMModel обученный ClassificationPartitionedModel Классификатор SVM.

Оцените ступенчатую функцию, которая преобразовывает баллы к апостериорным вероятностям.

[ScoreCVSVMModel,ScoreParameters] = fitSVMPosterior(CVSVMModel);
Warning: Classes are perfectly separated. The optimal score-to-posterior transformation is a step function.

fitSVMPosterior делает следующее:

  • Использует данные, которые программное обеспечение хранило в CVSVMModel соответствовать функции преобразования

  • Предупреждает каждый раз, когда классы отделимы

  • Хранит ступенчатую функцию в ScoreCSVMModel.ScoreTransform

Отобразите тип функции счета и его значения параметров.

ScoreParameters
ScoreParameters = struct with fields:
                        Type: 'step'
                  LowerBound: -0.8431
                  UpperBound: 0.6897
    PositiveClassProbability: 0.5000

ScoreParameters массив структур с четырьмя полями:

  • Преобразование счета функционирует тип (Type)

  • Счет, соответствующий отрицательному контуру класса (LowerBound)

  • Счет, соответствующий положительному контуру класса (UpperBound)

  • Положительная вероятность класса (PositiveClassProbability)

Поскольку классы отделимы, ступенчатая функция преобразовывает счет к любому 0 или 1, который является апостериорной вероятностью, что наблюдение является ирисовой диафрагмой versicolor.

Скрипт Open Live Script

Загрузите ionosphere набор данных.

load ionosphere

Классы этого набора данных не отделимы.

Обучите классификатор SVM. Крест подтверждает использующую 10-кратную перекрестную проверку (значение по умолчанию). Это - хорошая практика, чтобы стандартизировать предикторы и задать порядок класса.

rng(1) % For reproducibility
CVSVMModel = fitcsvm(X,Y,'ClassNames',{'b','g'},'Standardize',true,...
    'CrossVal','on');
ScoreTransform = CVSVMModel.ScoreTransform
ScoreTransform = 
'none'

CVSVMModel обученный ClassificationPartitionedModel Классификатор SVM. Положительным классом является 'g'. ScoreTransform свойством является none.

Оцените оптимальную функцию счета для отображения баллов наблюдения к апостериорным вероятностям наблюдения, классифицируемого как 'g'.

[ScoreCVSVMModel,ScoreParameters] = fitSVMPosterior(CVSVMModel);
ScoreTransform = ScoreCVSVMModel.ScoreTransform
ScoreTransform = 
'@(S)sigmoid(S,-9.481799e-01,-1.218494e-01)'

ScoreParameters
ScoreParameters = struct with fields:
         Type: 'sigmoid'
        Slope: -0.9482
    Intercept: -0.1218

ScoreTransform оптимальный счет, преобразовывают функцию. ScoreParameters содержит функцию преобразования счета, наклонную оценку и оценку точки пересечения.

Можно оценить тестовую выборку, апостериорные вероятности путем передачи ScoreCVSVMModel к kfoldPredict.

Скрипт Open Live Script

Оцените положительные апостериорные вероятности класса для набора тестов алгоритма SVM.

Загрузите ionosphere набор данных.

load ionosphere

Обучите классификатор SVM. Задайте 20%-ю выборку затяжки. Это - хорошая практика, чтобы стандартизировать предикторы и задать порядок класса.

rng(1) % For reproducibility
CVSVMModel = fitcsvm(X,Y,'Holdout',0.2,'Standardize',true,...
    'ClassNames',{'b','g'});

CVSVMModel обученный ClassificationPartitionedModel перекрестный подтвержденный классификатор.

Оцените оптимальную функцию счета для отображения баллов наблюдения к апостериорным вероятностям наблюдения, классифицируемого как 'g'.

ScoreCVSVMModel = fitSVMPosterior(CVSVMModel);

ScoreSVMModel обученный ClassificationPartitionedModel перекрестный подтвержденный классификатор, содержащий оптимальную функцию преобразования счета, оценивается от обучающих данных.

Оцените положительные апостериорные вероятности класса из выборки. Отобразите результаты для первых 10 наблюдений из выборки.

[~,OOSPostProbs] = kfoldPredict(ScoreCVSVMModel);
indx = ~isnan(OOSPostProbs(:,2));
hoObs = find(indx); % Holdout observation numbers
OOSPostProbs = [hoObs, OOSPostProbs(indx,2)];
table(OOSPostProbs(1:10,1),OOSPostProbs(1:10,2),...
    'VariableNames',{'ObservationIndex','PosteriorProbability'})
ans=10×2 table
    ObservationIndex    PosteriorProbability
    ________________    ____________________

            6                   0.17379     
            7                   0.89638     
            8                 0.0076606     
            9                   0.91603     
           16                  0.026714     
           22                4.6086e-06     
           23                    0.9024     
           24                2.4131e-06     
           38                0.00042687     
           41                   0.86427

Входные параметры

свернуть все

Обученный классификатор SVM в виде ClassificationSVM, CompactClassificationSVM, или ClassificationPartitionedModel классификатор.

Если SVMModel ClassificationSVM классификатор, затем можно установить дополнительные аргументы пары "имя-значение".

Если SVMModel CompactClassificationSVM классификатор, затем необходимо ввести данные о предикторе X и класс маркирует Y.

Выборочные данные в виде таблицы. Каждая строка TBL соответствует одному наблюдению, и каждый столбец соответствует одному переменному предиктору. Опционально, TBL может содержать дополнительные столбцы для весов наблюдения и переменной отклика. TBL должен содержать все предикторы, используемые, чтобы обучить SVMModel. Многостолбцовые переменные и массивы ячеек кроме массивов ячеек из символьных векторов не позволены.

Если TBL содержит переменную отклика, используемую, чтобы обучить SVMModel, затем вы не должны задавать ResponseVarName или Y.

Если вы обучили SVMModel использование выборочных данных, содержавшихся в таблице, затем входные данные для fitSVMPosterior должен также быть в таблице.

Если вы устанавливаете 'Standardize',true \in fitcsvm когда учебный SVMModel, затем программное обеспечение стандартизирует столбцы данных о предикторе с помощью соответствующих средних значений в SVMModel.Mu и стандартные отклонения в SVMModel.Sigma.

Типы данных: table

Данные о предикторе раньше оценивали счет к функции преобразования апостериорной вероятности в виде матрицы.

Каждая строка X соответствует одному наблюдению (также известный как экземпляр или пример), и каждый столбец соответствует одной переменной (также известный как функцию).

Длина Y и количество строк в X должно быть равным.

Если вы устанавливаете 'Standardize',true \in fitcsvm когда учебный SVMModel, затем программное обеспечение соответствует оценкам параметра функции преобразования с помощью стандартизированных данных.

Типы данных: double | single

Имя переменной отклика в виде имени переменной в TBL. Если TBL содержит переменную отклика, используемую, чтобы обучить SVMModel, затем вы не должны задавать ResponseVarName.

Если вы задаете ResponseVarName, затем необходимо сделать так как вектор символов или строковый скаляр. Например, если переменная отклика хранится как TBL.Response, затем задайте ResponseVarName как 'Response'. В противном случае программное обеспечение обрабатывает все столбцы TBL, включая TBL.Response, как предикторы.

Переменная отклика должна быть категориальным, символом, или массивом строк, логическим или числовым вектором или массивом ячеек из символьных векторов. Если переменная отклика является символьным массивом, то каждый элемент должен соответствовать одной строке массива.

Типы данных: char | string

Метки класса раньше оценивали счет к функции преобразования апостериорной вероятности в виде категориального, символа, или массива строк, логического или числового вектора или массива ячеек из символьных векторов.

Если Y символьный массив, затем каждый элемент должен соответствовать одной метке класса.

Длина Y и количество строк в X должно быть равным.

Типы данных: categorical | char | string | logical | single | double | cell

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'KFold',8 выполняет 8-кратную перекрестную проверку когда SVMModel ClassificationSVM классификатор.

Раздел перекрестной проверки использовался для расчета функции преобразования в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'CVPartition' и cvpartition объект раздела, как создано cvpartition. Можно использовать только одну из этих четырех опций за один раз для создания перекрестной подтвержденной модели: 'KFold', 'Holdout', 'Leaveout', или 'CVPartition'.

crossval аргумент пары "имя-значение" fitcsvm разделяет данные в подмножества с помощью cvpartition.

Пример: Предположим, что вы создаете случайный раздел для 5-кратной перекрестной проверки на 500 наблюдениях при помощи cvp = cvpartition(500,'KFold',5). Затем можно задать перекрестную подтвержденную модель при помощи 'CVPartition',cvp.

Часть данных для валидации затяжки использовалась для расчета функции преобразования в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Holdout' и скалярное значение в области значений (0,1). Валидация затяжки тестирует заданную часть данных и использует остающиеся данные для обучения.

Можно использовать только одну из этих четырех опций за один раз для создания перекрестной подтвержденной модели: 'KFold', 'Holdout', 'Leaveout', или 'CVPartition'.

Пример: 'Holdout',0.1

Типы данных: double | single

Количество сгибов, чтобы использовать при вычислении преобразования функционирует в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'KFold' и положительное целочисленное значение, больше, чем 1.

Можно использовать только одну из этих четырех опций за один раз для создания перекрестной подтвержденной модели: 'KFold', 'Holdout', 'Leaveout', или 'CVPartition'.

Пример: 'KFold',8

Типы данных: single | double

Флаг перекрестной проверки "Оставляет тот" указанием, использовать ли перекрестную проверку, "пропускают один", чтобы вычислить функцию преобразования в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Leaveout' и 'on' или 'off'. Используйте перекрестную проверку, "пропускают один" путем определения 'Leaveout','on'.

Можно использовать только одну из этих четырех опций за один раз для создания перекрестной подтвержденной модели: 'KFold', 'Holdout', 'Leaveout', или 'CVPartition'.

Пример: 'Leaveout','on'

Выходные аргументы

свернуть все

Обученный классификатор SVM, содержащий предполагаемую функцию преобразования счета, возвращенную как ClassificationSVM, CompactClassificationSVM, или ClassificationPartitionedModel классификатор.

ScoreSVMModel тип классификатора совпадает с SVMModel тип классификатора.

Чтобы оценить апостериорные вероятности, передайте ScoreSVMModel и данные о предикторе к predict. Если вы устанавливаете 'Standardize',true \in fitcsvm обучать SVMModel, затем predict стандартизирует столбцы X использование соответствующих средних значений в SVMModel.Mu и стандартные отклонения в SVMModel.Sigma.

Оптимальный счет к параметрам функции преобразования апостериорной вероятности в виде массива структур. Если поле Type :

  • sigmoid, затем ScoreTransform имеет эти поля:

  • step, затем ScoreTransform имеет эти поля:

    • PositiveClassProbability: значение π в ступенчатой функции. π представляет:

      • Вероятность, что наблюдение находится в положительном классе.

      • Апостериорная вероятность, что счет находится в интервале (LowerBound, UpperBound).

    • LowerBound: значение maxyn=−1sn в ступенчатой функции. Это представляет нижнюю границу интервала, который определяет апостериорную вероятность того, чтобы быть в положительном классе PositiveClassProbability к баллам. Любое наблюдение со счетом меньше, чем LowerBound имеет апостериорную вероятность того, чтобы быть положительным классом 0.

    • UpperBound: значение minyn=+1sn в ступенчатой функции. Это представляет верхнюю границу интервала, который определяет апостериорную вероятность того, чтобы быть в положительном классе PositiveClassProbability. Любое наблюдение со счетом, больше, чем UpperBound имеет апостериорную вероятность того, чтобы быть положительным классом 1.

  • constant, затем ScoreTransform.PredictedClass содержит имя предсказания класса.

    Этот результат совпадает с SVMModel.ClassNames. Апостериорная вероятность наблюдения, находящегося в ScoreTransform.PredictedClass всегда 1.

Больше о

свернуть все

Сигмоидальная функция

Сигмоидальная функция, которая сопоставляет, выигрывает sj, соответствующий наблюдению, которое j к положительной апостериорной вероятности класса

P(sj)=11+exp(Asj+B).

Если значение Type поле ScoreTransform sigmoid, затем параметры A и B соответствуют полям Scale и Intercept из ScoreTransform, соответственно.

Ступенчатая функция

Ступенчатая функция, которая сопоставляет, выигрывает sj, соответствующий наблюдению, которое j к положительной апостериорной вероятности класса

P(sj)={0;s<maxyk=−1skπ;maxyk=−1sk≤sj≤minyk=+1sk1;sj>minyk=+1sk,

где:

  • sj является счетом наблюдения j.

  • +1 и –1 обозначают положительные и отрицательные классы, соответственно.

  • π является априорной вероятностью, что наблюдение находится в положительном классе.

Если значение Type поле ScoreTransform step, затем количества maxyk=−1sk и minyk=+1sk соответствуйте полям LowerBound и UpperBound из ScoreTransform, соответственно.

Постоянная функция

Постоянная функция сопоставляет все баллы в выборке к апостериорным вероятностям 1 или 0.

Если все наблюдения будут иметь апостериорную вероятность 1, то они, как ожидают, произойдут из положительного класса.

Если все наблюдения будут иметь апостериорную вероятность 0, то они, как ожидают, не произойдут из положительного класса.

Советы

  • Этот процесс описывает один способ предсказать положительные апостериорные вероятности класса.

    1. Обучите классификатор SVM путем передачи данных fitcsvm. Результатом является обученный классификатор SVM, такой как SVMModel, это хранит данные. Программное обеспечение устанавливает свойство функции преобразования счета (SVMModel.ScoreTransformation) к none.

    2. Передайте обученный классификатор SVM SVMModel к fitSVMPosterior или fitPosterior. Результат, такой как, ScoreSVMModel, обученный классификатор того же самого SVM как SVMModel, кроме программного обеспечения устанавливает ScoreSVMModel.ScoreTransformation к оптимальной функции преобразования счета.

    3. Передайте матрицу данных предиктора и обученный классификатор SVM, содержащий оптимальную функцию преобразования счета (ScoreSVMModel) к predict. Второй столбец во втором выходном аргументе predict хранит положительные апостериорные вероятности класса, соответствующие каждой строке матрицы данных предиктора.

      Если вы пропускаете шаг 2, то predict возвращает 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

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

Ссылки

[1] Платт, J. “Вероятностные выходные параметры для машин опорных векторов и сравнений с упорядоченными методами вероятности”. \in: Усовершенствования в Больших Граничных Классификаторах. Кембридж, MA: Нажатие MIT, 2000, стр 61–74.

Смотрите также

| | | | | | |

Введенный в R2014a

Документация Statistics and Machine Learning Toolbox

Поддержка