resubMargin

Поля классификации перезамены для модели выходных кодов с коррекцией ошибок (ECOC) мультикласса

свернуть все на странице

Синтаксис

m = resubMargin(Mdl)
m = resubMargin(Mdl,Name,Value)

Описание

пример

m = resubMargin(Mdl) возвращает поля классификации перезамены (m) для модели Mdl выходных кодов с коррекцией ошибок (ECOC) мультикласса использование обучающих данных сохранено в Mdl.X и соответствующие метки класса сохранены в Mdl.Y.

m возвращен как числовой вектор-столбец с той же длиной как Mdl.Y. Программное обеспечение оценивает каждую запись m использование обученной модели ECOC Mdl, соответствующая строка Mdl.X, и истинная метка Mdl.Y класса.

m = resubMargin(Mdl,Name,Value) возвращает поля классификации с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами пары "имя-значение". Например, можно задать схему декодирования, бинарную функцию потерь ученика и уровень многословия.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите поля классификации перезамены для модели ECOC с бинарными учениками SVM.

Загрузите ирисовый набор данных Фишера. Задайте данные о предикторе X и данные об ответе Y.

load fisheriris
X = meas;
Y = species;

Обучите модель ECOC с помощью двоичных классификаторов SVM. Стандартизируйте предикторы с помощью шаблона SVM и задайте порядок класса.

t = templateSVM('Standardize',true);
classOrder = unique(Y)
classOrder = 3x1 cell
    {'setosa'    }
    {'versicolor'}
    {'virginica' }


Mdl = fitcecoc(X,Y,'Learners',t,'ClassNames',classOrder);

t объект шаблона SVM. Во время обучения программное обеспечение использует значения по умолчанию для пустых свойств в t. Mdl ClassificationECOC модель.

Вычислите поля классификации для наблюдений раньше обучали Mdl. Отобразите распределение полей с помощью коробчатой диаграммы.

m = resubMargin(Mdl);

boxplot(m)
title('In-Sample Margins')

Figure contains an axes object. The axes object with title In-Sample Margins contains 7 objects of type line.

Поле классификации наблюдения является отрицаемой потерей положительного класса минус отрицаемая потеря максимального отрицательного класса. Выберите классификаторы, которые дают к относительно большим полям.

Скрипт Open Live Script

Выполните выбор признаков путем сравнения полей обучающей выборки от многоуровневых моделей. Базирующийся только на этом сравнении, модель с самыми большими полями является лучшей моделью.

Загрузите ирисовый набор данных Фишера. Задайте два набора данных:

  • fullX содержит все четыре предиктора.

  • partX содержит измерения чашелистика только.

load fisheriris
X = meas;
fullX = X;
partX = X(:,1:2);
Y = species;

Обучите модель ECOC с помощью двоичных учеников SVM для каждого набора предиктора. Стандартизируйте предикторы с помощью шаблона SVM, задайте порядок класса и вычислите апостериорные вероятности.

t = templateSVM('Standardize',true);
classOrder = unique(Y)
classOrder = 3x1 cell
    {'setosa'    }
    {'versicolor'}
    {'virginica' }


FullMdl = fitcecoc(fullX,Y,'Learners',t,'ClassNames',classOrder,...
    'FitPosterior',true);
PartMdl = fitcecoc(partX,Y,'Learners',t,'ClassNames',classOrder,...
    'FitPosterior',true);

Вычислите поля перезамены для каждого классификатора. Для каждой модели отобразите распределение полей с помощью коробчатой диаграммы.

fullMargins = resubMargin(FullMdl);
partMargins = resubMargin(PartMdl);

boxplot([fullMargins partMargins],'Labels',{'All Predictors','Two Predictors'})
title('Training-Sample Margins')

Figure contains an axes object. The axes object with title Training-Sample Margins contains 14 objects of type line.

Граничное распределение FullMdl расположен выше и имеет меньше изменчивости, чем граничное распределение PartMdl. Этот результат предполагает, что модель, обученная со всеми предикторами, соответствует обучающим данным лучше.

Входные параметры

свернуть все

Полный, обученный мультикласс модель ECOC в виде ClassificationECOC модель, обученная с fitcecoc.

Аргументы name-value

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: resubMargin(Mdl,'Verbose',1) задает, чтобы отобразить диагностические сообщения в Командном окне.

Бинарная функция потерь ученика в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'BinaryLoss' и встроенное имя функции потерь или указатель на функцию.

  • Эта таблица описывает встроенные функции, где yj является меткой класса для конкретного бинарного ученика (в наборе {-1,1,0}), sj является счетом к наблюдению j, и g (yj, sj) является бинарной формулой потерь.

    ЗначениеОписаниеОбласть счетаg (yj, sj)
    'binodeviance'Биномиальное отклонение(–∞,∞)журнал [1 + exp (–2yjsj)] / [2log (2)]
    'exponential'Экспоненциал(–∞,∞)exp (–yjsj)/2
    'hamming'Хэмминг[0,1] или (– ∞, ∞)[1 – знак (yjsj)]/2
    'hinge'Стержень(–∞,∞)макс. (0,1 – yjsj)/2
    'linear'Линейный(–∞,∞)(1 – yjsj)/2
    'logit'Логистический(–∞,∞)журнал [1 + exp (–yjsj)] / [2log (2)]
    'quadratic'Квадратичный[0,1][1 – yj (2sj – 1)]2/2

    Программное обеспечение нормирует бинарные потери так, чтобы потеря была 0.5 когда yj = 0. Кроме того, программное обеспечение вычисляет среднюю бинарную потерю для каждого класса.

  • Для пользовательской бинарной функции потерь, например, customFunction, задайте его указатель на функцию 'BinaryLoss',@customFunction.

    customFunction имеет эту форму:

    bLoss = customFunction(M,s)
    где:

    • M K-by-L кодирующий матрицу, сохраненную в Mdl.CodingMatrix.

    • s 1 L вектором-строкой из классификационных оценок.

    • bLoss потеря классификации. Этот скаляр агрегировал бинарные потери для каждого ученика в конкретном классе. Например, можно использовать среднюю бинарную потерю, чтобы агрегировать потерю по ученикам для каждого класса.

    • K является количеством классов.

    • L является количеством бинарных учеников.

    Для примера передачи пользовательской бинарной функции потерь смотрите, Предсказывают Демонстрационные Тестом Метки Модели ECOC Используя Пользовательскую Бинарную Функцию потерь.

BinaryLoss по умолчанию значение зависит от областей значений счета, возвращенных бинарными учениками. Эта таблица описывает некоторый BinaryLoss по умолчанию значения на основе данных предположений.

ПредположениеЗначение по умолчанию
Все бинарные ученики являются SVMs или или линейный или модели классификации ядер учеников SVM.'hinge'
Все бинарные ученики являются ансамблями, обученными AdaboostM1 или GentleBoost.'exponential'
Все бинарные ученики являются ансамблями, обученными LogitBoost.'binodeviance'
Все бинарные ученики линейны или модели классификации ядер учеников логистической регрессии. Или, вы задаете, чтобы предсказать апостериорные вероятности класса установкой 'FitPosterior',true \in fitcecoc.'quadratic'

Чтобы проверять значение по умолчанию, используйте запись через точку, чтобы отобразить BinaryLoss свойство обученной модели в командной строке.

Пример: 'BinaryLoss','binodeviance'

Типы данных: char | string | function_handle

Схема Decoding, которая агрегировала бинарные потери в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Decoding' и 'lossweighted' или 'lossbased'. Для получения дополнительной информации смотрите Бинарную Потерю.

Пример: 'Decoding','lossbased'

Опции оценки в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Options' и массив структур, возвращенный statset.

Вызвать параллельные вычисления:

  • Вам нужна лицензия Parallel Computing Toolbox™.

  • Задайте 'Options',statset('UseParallel',true).

Уровень многословия в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Verbose' и 0 или 1. Verbose управляет количеством диагностических сообщений, что программное обеспечение отображается в Командном окне.

Если Verbose 0, затем программное обеспечение не отображает диагностические сообщения. В противном случае программное обеспечение отображает диагностические сообщения.

Пример: 'Verbose',1

Типы данных: single | double

Больше о

свернуть все

Поле классификации

classification margin, для каждого наблюдения, различия между отрицательной потерей для истинного класса и максимальной отрицательной потерей среди ложных классов. Если поля находятся по той же шкале, то они служат мерой по доверию классификации. Среди нескольких классификаторов те, которые дают к большим полям, лучше.

Бинарная потеря

binary loss является функцией класса и классификационной оценки, которая определяет, как хорошо бинарный ученик классифицирует наблюдение в класс.

Предположим следующее:

  • mkj является элементом (k, j) проекта кодирования матричный M (то есть, код, соответствующий классу k бинарного ученика j).

  • sj является счетом бинарного ученика j для наблюдения.

  • g является бинарной функцией потерь.

  • k^ предсказанный класс для наблюдения.

В loss-based decoding [Escalera и al.], класс, производящий минимальную сумму бинарных потерь по бинарным ученикам, определяет предсказанный класс наблюдения, то есть,

k^=argmink∑j=1L|mkj|g(mkj,sj).

В loss-weighted decoding [Escalera и al.], класс, производящий минимальное среднее значение бинарных потерь по бинарным ученикам, определяет предсказанный класс наблюдения, то есть,

k^=argmink∑j=1L|mkj|g(mkj,sj)∑j=1L|mkj|.

Allwein и др. предполагают, что взвешенное потерей декодирование улучшает точность классификации путем хранения значений потерь для всех классов в том же динамическом диапазоне.

Эта таблица суммирует поддерживаемые функции потерь, где yj является меткой класса для конкретного бинарного ученика (в наборе {-1,1,0}), sj является счетом к наблюдению j и g (yj, sj).

ЗначениеОписаниеОбласть счетаg (yj, sj)
'binodeviance'Биномиальное отклонение(–∞,∞)журнал [1 + exp (–2yjsj)] / [2log (2)]
'exponential'Экспоненциал(–∞,∞)exp (–yjsj)/2
'hamming'Хэмминг[0,1] или (– ∞, ∞)[1 – знак (yjsj)]/2
'hinge'Стержень(–∞,∞)макс. (0,1 – yjsj)/2
'linear'Линейный(–∞,∞)(1 – yjsj)/2
'logit'Логистический(–∞,∞)журнал [1 + exp (–yjsj)] / [2log (2)]
'quadratic'Квадратичный[0,1][1 – yj (2sj – 1)]2/2

Программное обеспечение нормирует бинарные потери, таким образом, что потеря 0.5, когда yj = 0, и агрегировал использование среднего значения бинарных учеников [Allwein и al.].

Не путайте бинарную потерю с полной потерей классификации (заданный 'LossFun' аргумент пары "имя-значение" loss и predict возразите функциям), который измеряется, как хорошо классификатор ECOC выполняет в целом.

Советы

  • Чтобы сравнить поля или ребра нескольких классификаторов ECOC, используйте объекты шаблона, чтобы указать, что общий счет преобразовывает функцию среди классификаторов во время обучения.

Ссылки

[1] Allwein, E., Р. Шапайр и И. Зингер. “Уменьшая мультикласс до двоичного файла: подход объединения для поля classifiers”. Журнал Исследования Машинного обучения. Издание 1, 2000, стр 113–141.

[2] Escalera, S., О. Пуджол и П. Радева. “На процессе декодирования в троичных выходных кодах с коррекцией ошибок”. Транзакции IEEE согласно Анализу Шаблона и Искусственному интеллекту. Издание 32, Выпуск 7, 2010, стр 120–134.

[3] Escalera, S., О. Пуджол и П. Радева. “Отделимость троичных кодов для разреженных проектов выходных кодов с коррекцией ошибок”. Шаблон Recogn. Издание 30, Выпуск 3, 2009, стр 285–297.

Расширенные возможности

Смотрите также

| | | | | |

Темы

Введенный в R2014b

Документация Statistics and Machine Learning Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте