静かなる名辞

pythonとプログラミングのこと

2019/03/22:TechAcademyがteratailの質問・回答を盗用していた件
2019/03/26:TechAcademy盗用事件 公式発表と深まる疑念



sklearn

【python】sklearnでQuadraticDiscriminantAnalysis(二次判別分析)を試す

はじめに 線形判別分析は非線形な分布に対応できないのでだいたいイマイチなパフォーマンスになるのですが、QDA(二次判別分析)だと若干緩和されます。 二次判別分析はその名の通り分離境界が二次関数になります。ということは、非線形性はありますが、大し…

sklearnの変数選択は疎行列型(csr_matrix)でやると速いっぽいよ

はじめに 疎行列はメモリ消費こそ少ないものの、scikit-learnで使うと内部でnumpy配列に変換されたりしてあまり恩恵を受けられないことが多いです。 でも、変数選択に使うときはどうやら効くっぽいです。 関連記事 www.haya-programming.com 実験 淡々とやり…

scikit-learnで目的変数を対数変換したりするTransformedTargetRegressor

はじめに 経済系の分析などで、目的変数を対数変換して分析するというケースがあります。scikit-learnはそのようなケースもサポートしています。 どうやったらいいのかわからなくて、自分で変数を変換している人も中にはいるかと思いますが、モデル構築まで…

scikit-learnのPolynomialFeaturesで多項式と交互作用項の特徴量を作る

はじめに 回帰などで非線形の効果を取り扱いたいとき、多項式回帰は定番の方法です。また、交互作用項も使うと有用なときがあります。 pythonユーザはいきなりSVRやランダムフォレスト回帰などの非線形回帰を使うことが多い気もしますが、線形モデルでも特徴…

sklearnのKFoldやStratifiedKFoldでrandom_stateを変えても結果が変わらないとき

はじめに random_stateを設定して「結果を固定したい」ことはよくありますが、「結果を変えたい」ってあんまりないですよね。いろいろな条件下で比較して検定するときくらいでしょうか。 それでも、変わるだろうなと思って変えたら変わらなくて困るというパ…

非線形がなんだ! ロジスティック回帰+多項式でやってやる!

はじめに ロジスティック回帰はいうまでもなく線形分類器です。www.haya-programming.com しかし、特徴量を非線形変換したり、交互作用項を入れたりして使えば、非線形の問題にも十分使えます。参考: 交互作用項を入れればロジスティック回帰でも非線形分離…

カーネルPCAで文字列の編集距離を可視化してみる

はじめに 以前に編集距離が計算された文字列間の位置関係をMDSを使ってまったく同じことをしましたが、今度はカーネルPCAでやってみます。 違いとしては、MDSは距離行列から計算を行うのに対してカーネルPCAは類似度行列から計算を行えるということがあると…

scikit-learnのSVMを自分で計算したカーネルで使う

はじめに 多くの機械学習手法では入力される特徴量はベクトルで表されますが、ベクトルとして表現するのが難しい情報もあります。そのような場合でも、個体間の類似度さえ計算できれば機械学習を使えるというケースがあります。これが世にいうカーネル法です…

ロジスティック回帰で特徴語を抽出する

はじめに 線形判別分析など、線形の判別モデルは係数を使って各クラスに重要な特徴を取り出すことができます。 今回はロジスティック回帰を使って、20newsgroupsのデータセットから各クラスの特徴語を取り出してみます。 実験 以下のようなコードを走らせま…

scikit-learnのColumnTransformerを使ってみる

はじめに ColumnTransformerを使うと、列ごと(特徴量ごと)に異なった操作を適用するという変換を行うことができます。 ドキュメントを読んでいてそのうち必要になりそうだと思ったので、理解を深めるために記事を書いておきます。 はじめに 使い方 使って…

多次元尺度構成法(MDS)で文字列の編集距離を可視化してみる

はじめに ベクトルとして表現するのが難しいけど、個体間の距離(非類似度)は定義できる……というデータがたまにあります。こういうとき、多次元尺度構成法を使うと可視化がうまくいきます。 ということで、編集距離を可視化してみようと思います。 データ h…

決定木をいろいろな方法で可視化する

はじめに 決定木はデータが分類される過程がわかりやすいことから、可視化に向いています。特にサンプル数が少なく、データの特徴量の次元数が少ないようなケースではかなり直感的な結果が得られます。 決定木の可視化では、原理的には単に図を描いて可視化…

sklearn.tree.plot_treeをJupyter Notebookで使うと決定木の可視化が捗る・・・かな?

はじめに sklearnでは様々な方法で決定木を可視化できるのですが、これまでの方法ではそのためにはgraphvizを介する必要がありました。これは面倒くさく、トラブルの原因にもなりやすいものでした。 scikit-learn 0.21以降ではmatplotlibでプロットしてくれ…

ランダムフォレスト回帰で過学習を抑制

はじめに ランダムフォレストは分類にも回帰にも使えます。今回は回帰を取り扱います。 ランダムフォレストの厄介なところは、決定木なので油断すると過学習しまくるところです。これは分類でも問題になりますが、回帰の場合は更に問題です。ということで、…

sklearnのtrain_test_splitを使うときはstratifyを指定した方が良い

はじめに train_test_splitはsklearnをはじめて学んだ頃からよくお世話になっています。しかし、stratifyを指定しないとまずいことが起こり得ると最近気づきました。 stratifyって何? 層化という言葉を聞いたことがある方が一定数いると思いますが、それで…

ランダムフォレストはサンプル数が多いとメモリ消費量が大きい

はじめに 表題の通りなのですが、サンプル数が多いデータに対してランダムフォレストを使うと思いの外メモリを食います。 また、ストレージにダンプしようとすると、ストレージ容量も消費します。 現象 なにはともあれやってみましょう。 import pickle from…

sklearnとmatplotlibでiris(3クラス)の予測確率を可視化した話

はじめに よく分類器の性質などを把握するために、2次元で可視化している図があります。 特に予測確率なんかを平面的に出せるとかっこいいですよね。つまり、こういうのです。scikit-learn.org以前の記事より君はKNN(k nearest neighbor)の本当のすごさを…

ランダムフォレストで分類するときの過学習対策の検討

はじめに ランダムフォレストは決定木のアンサンブル学習なので、何も考えずに使うと過学習します。過学習対策はいろいろあるので(木の深さだったり、ノードあたりのサンプル数による制御だったり)、やってみます。 まあ、その過学習した状態の方が性能良…

君はKNN(k nearest neighbor)の本当のすごさを知らない

はじめに KNNといえば機械学習入門書の最初の方に載っている、わかりやすいけど性能はいまいちな初心者向けの手法という認識の人も多いと思います。 しかし、本当はけっこう優秀なのです。 2次元で予測させてみる 予測させます。コードは軽く読み流して結果…

【python】高次元の分離超平面をなんとか2次元で見る

はじめに 分類器の特性を把握するために2次元データで分離超平面を見るということが行われがちですが、高次元空間における分離器の特性を正確に表している訳ではありません。 ということがずっと気になっていたので、なんとか高次元空間で分類させて2次元で…

【python】sklearnのfetch_20newsgroupsで文書分類を試す(5)

はじめに ずっと放置していたシリーズですが、その後新たに得られた知見が出てきたので、更新しておこうと思います。 得られた知見 いろいろ勉強した結果、以下のような考えに至りました。 そもそもデータ数が多いので、高級な分類器であればあるほど速度的…

【python】PCAと非負値行列因子分解のバイプロットを見比べる

はじめに 非負値行列因子分解は負の値が出現しないような行列に対して行える分解で、主成分分析とか因子分析に似ています。 参考: qiita.com 上の記事によると、いいところとしては、 非負なので現実のデータに向く 非負なので解釈が楽 さらにスパースにな…

scikit learnのモデルに疎行列(csr_matrix)を渡したときの速度

はじめに sklearnのモデルには疎行列を取れるものもたくさんありますが、この場合速度差があったりするのでしょうか。 ごく簡単に検証してみます。 実験1 簡単のためにdigitsを使います。分類器は SVC RandomForestClassifier MultinomialNB GradientBoostin…

AdaBoostとRandomForestの比較

はじめに 個人的にAdaBoostの性質がまだよくわかっていないので、比較を行ってみようと思います。 参考文献 大元はsklearnのこの記事です。scikit-learn.org また、コードを1から書き上げるほどの情熱が今回沸かなかったので、自分の過去記事からコピペして…

【python】sklearnのAdaBoostをデフォルトパラメータで使ってはいけない

はじめに sklearnのAdaBoostを使う機会がありましたが、デフォルトパラメータのまま使ってみたら性能が悪すぎて驚きました。 対策を書きます。 症状 とりあえずデフォルトパラメータで動かしてみて、様子を見るというシチュエーションはたくさんあると思いま…

【python】sklearn 0.20でclassification_reportの仕様が変わっていた

はじめに 遅まきながら、sklearn 0.20でclassification_reportの仕様が変わったことに気づきました。 基本的な使い方は変わりませんが、それなりに大きな変化になります。 変更点 まず0.19の引数と出力のフォーマット。 sklearn.metrics.classification_repo…

【python】sklearnのRandomizedSearchCVを使ってみる

はじめに RandomizedSearchCVなるものがあるということを知ったので、使ってみます。うまく使うとグリッドサーチよりよい結果を生むかもしれないということです。sklearn.model_selection.RandomizedSearchCV — scikit-learn 0.20.3 documentation 比較実験 …

本当は怖いSVMと交差検証

概要 SVMと交差検証を組み合わせて使うと、たとえ交差検証で高いスコアが出て汎化性能確保できた! と思っても想像とかけ離れた分離超平面になっていることがままある。 なのでこの組み合わせは少し怖いということを説明する。 コード irisを分類します。二…

sklearnのfetch_20newsgroups_vectorizedでベクトル化された20 newsgroupsを試す

はじめに 20 newsgroupsはこのブログでも過去何回か取り上げまたしが、ベクトル化済みのデータを読み込めるfetch_20newsgroups_vectorizedは意図的にスルーしていました。 使えるかどうか気になったので、試してみます。sklearn.datasets.fetch_20newsgroups…

【python】sklearnのOneClassSVMを使って外れ値検知してみる

はじめに OneClassSVMというものがあると知ったので使ってみます。 「1クラスSVM?」と思われると思いますが、要するに異常検知・外れ値検出などで使う手法です。信頼区間を出すのに似ていますが、複雑な分布だったりそもそも分布が想定できないようなデータ…