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';

Перекрестный подтвердите двоичный файл, линейная модель классификации, которая может идентифицировать, являются ли подсчеты слов в веб-странице документации из документации Statistics and Machine Learning Toolbox™.

rng(1); % For reproducibility 
CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'CrossVal','on');

CVMdl ClassificationPartitionedLinear модель. По умолчанию программное обеспечение реализует 10-кратную перекрестную проверку. Можно изменить количество сгибов с помощью 'KFold' аргумент пары "имя-значение".

Оцените среднее значение коэффициентов ошибок классификации из сгиба.

ce = kfoldLoss(CVMdl)

ce = 7.6017e-04

В качестве альтернативы можно получить коэффициенты ошибок классификации на сгиб путем определения пары "имя-значение" 'Mode','individual' в kfoldLoss.

Загрузите набор данных NLP. Предварительно обработайте данные как по Оценочной Ошибке Классификации Перекрестных проверок k-сгиба и транспонируйте данные о предикторе.

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

Перекрестный подтвердите двоичный файл, линейная модель классификации использование 5-кратной перекрестной проверки. Оптимизируйте использование целевой функции SpaRSA. Укажите, что наблюдения предиктора соответствуют столбцам.

rng(1); % For reproducibility 
CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'Solver','sparsa','KFold',5,...
    'ObservationsIn','columns');
CMdl = CVMdl.Trained{1};

CVMdl ClassificationPartitionedLinear модель. Это содержит свойство Trained, который является массивом ячеек 5 на 1, содержащим ClassificationLinear модели, что программное обеспечение обучило использование набора обучающих данных каждого сгиба.

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

$$w_j$$ вес для наблюдения j, y_j является ответом j (-1 для отрицательного класса, и 1 в противном случае), и f_j является необработанной классификационной оценкой наблюдения j. Пользовательские функции потерь должны быть написаны в конкретной форме. Для правил о записи пользовательской функции потерь смотрите LossFun аргумент пары "имя-значение". Поскольку функция не использует классификацию, стоят, используют ~ иметь kfoldLoss проигнорируйте его положение.

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

Оцените среднее значение перекрестная подтвержденная потеря классификации с помощью линейной функции потерь. Кроме того, получите потерю для каждого сгиба.

ce = kfoldLoss(CVMdl,'LossFun',linearloss)

ce = -8.0982

ceFold = kfoldLoss(CVMdl,'LossFun',linearloss,'Mode','individual')

ceFold = 5×1

   -8.3165
   -8.7633
   -7.4342
   -8.0423
   -7.9347

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';

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

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

Перекрестный подтвердите двоичный файл, линейные модели классификации с помощью 5-кратной перекрестной проверки и того использования каждые из сильных мест регуляризации. Оптимизируйте использование целевой функции SpaRSA. Понизьте допуск на градиент целевой функции к 1e-8.

rng(10); % For reproducibility
CVMdl = fitclinear(X,Ystats,'ObservationsIn','columns',...
    'KFold',5,'Learner','logistic','Solver','sparsa',...
    'Regularization','lasso','Lambda',Lambda,'GradientTolerance',1e-8)

CVMdl = 
  ClassificationPartitionedLinear
    CrossValidatedModel: 'Linear'
           ResponseName: 'Y'
        NumObservations: 31572
                  KFold: 5
              Partition: [1x1 cvpartition]
             ClassNames: [0 1]
         ScoreTransform: 'none'


  Properties, Methods

Извлеките обученную линейную модель классификации.

Mdl1 = CVMdl.Trained{1}

Mdl1 = 
  ClassificationLinear
      ResponseName: 'Y'
        ClassNames: [0 1]
    ScoreTransform: 'logit'
              Beta: [34023x11 double]
              Bias: [-13.4824 -13.4824 -13.4824 -13.4824 -13.4824 ... ]
            Lambda: [1.0000e-06 3.5481e-06 1.2589e-05 4.4668e-05 ... ]
           Learner: 'logistic'


  Properties, Methods

Mdl1 ClassificationLinear объект модели. Поскольку Lambda последовательность сильных мест регуляризации, можно думать о Mdl как 11 моделей, один для каждой силы регуляризации в Lambda.

Оцените перекрестную подтвержденную ошибку классификации.

ce = kfoldLoss(CVMdl);

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 перекрестное подтвержденное, коэффициенты ошибок классификации 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)); 
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 индексы 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.