Interakcje

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Nina Zumel and John Mount

Win-Vector, LLC

Relacje addytywne

Przykład relacji addytywnej:

plant_height ~ bacteria + sun
  • Zmiana wysokości jest sumą efektów bakterii i światła
    • Zmiana nasłonecznienia powoduje tę samą zmianę wysokości, niezależnie od bakterii
    • Zmiana bakterii powoduje tę samą zmianę wysokości, niezależnie od nasłonecznienia
Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Czym jest interakcja?

Jednoczesny wpływ dwóch zmiennych na wynik nie jest addytywny.

plant_height ~ bacteria + sun + bacteria:sun
  • Zmiana wysokości jest większa (lub mniejsza) niż suma efektów słońca i bakterii
  • Przy wyższym nasłonecznieniu zmiana bakterii o 1 jednostkę powoduje większą zmianę wysokości
Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Czym jest interakcja?

Jednoczesny wpływ dwóch zmiennych na wynik nie jest addytywny.

plant_height ~ bacteria + sun + bacteria:sun
  • sun: kategoryczna {"sun", "shade"}
  • Na słońcu zmiana bakterii o 1 jednostkę powoduje zmianę wysokości o m jednostek
  • W cieniu zmiana bakterii o 1 jednostkę powoduje zmianę wysokości o n jednostek

Jak dwa osobne modele: jeden dla słońca, drugi dla cienia.

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Przykład braku interakcji: plon soi

yield ~ Stress + SO2 + O3

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Przykład interakcji: metabolizm alkoholu

Metabol ~ Gastric + Sex

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Zapis interakcji w formułach

  • Interakcja – dwukropek (:)

    y ~ a:b

  • Efekty główne i interakcja – gwiazdka (*)

    y ~ a*b
# Oba zapisy są równoważne
y ~ a + b + a:b

  • Iloczyn dwóch zmiennych – I

    y ~ I(a*b)

    to samo co $y \propto a b$

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Wybór właściwego wzorca interakcji

Formuła RMSE (walidacja krzyżowa)
Metabol ~ Gastric + Sex 1,46
Metabol ~ Gastric * Sex 1,48
Metabol ~ Gastric + Gastric:Sex 1,39
Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Czas na ćwiczenia!

Nadzorowane uczenie maszynowe w R: regresja

Preparing Video For Download...