Selekcja vs. ekstrakcja cech

Redukcja wymiarowości w R

Matt Pickard

Owner, Pickard Predictives, LLC

Podejścia do redukcji wymiarowości

Ogród warzywny

  • Selekcja cech – jak wyrywanie chwastów
  • Ekstrakcja cech – jak robienie sałatki
1 Image Source: Daderot, CC0, via Wikimedia Commons
Redukcja wymiarowości w R

Selekcja cech

Zestaw sześciu cech oznaczonych kolorami

Redukcja wymiarowości w R

Selekcja cech

Zestaw sześciu cech z filtrowaniem cech o niskiej informacyjności

Redukcja wymiarowości w R

Selekcja cech

Przefiltrowany zestaw czterech cech

Redukcja wymiarowości w R

Przykładowe dane kredytowe

credit_df %>% head(n=5)
  annual_income num_bank_accounts num_credit_card outstanding_debt credit_history_months
          <dbl>             <dbl>           <dbl>            <dbl>                 <dbl>
1        87630.                 2               5             526.                   286
2        16574.                 2               5              NA                    122
3        24931.                 2               5              NA                    351
4       136680.                 2               5              NA                    216
5        76850.                 2               5            1112.                   272
Redukcja wymiarowości w R

Tworzenie filtra zerowej wariancji

na_filter <- credit_df %>% 
  summarize(across(everything(), ~ var(., na.rm = TRUE))) %>%

pivot_longer(everything(), names_to = "feature", values_to = "variance") %>%
filter(variance == 0) %>%
pull(feature)
na_filter
"num_bank_accounts" "num_credit_card"
Redukcja wymiarowości w R

Tworzenie filtra brakujących wartości

na_filter <- credit_df %>%  
  summarize(across(everything(), ~ sum(is.na(.)))) %>%

pivot_longer(everything(), names_to = "feature", values_to = "num_missing_values") %>%
filter(num_missing_values > 0) %>%
pull(feature)
na_filter
"outstanding_debt"
Redukcja wymiarowości w R

Zastosowanie połączonego filtra

combined_filter <- 
  c(low_var_filter, na_filter)

credit_df %>% 
  select(-all_of(combined_filter)) %>% 
  head(3)
  annual_income credit_history_months
          <dbl>                 <dbl>
1        87630.                   286
2        16574.                   122
3        24931.                   351
Redukcja wymiarowości w R

Ekstrakcja cech

Zestaw sześciu cech oznaczonych kolorami

Redukcja wymiarowości w R

Ekstrakcja cech

Niektóre cechy połączone w cztery cechy

Redukcja wymiarowości w R

Ekstrakcja cech i informacja wzajemna

Diagram Venna z częścią wspólną

Redukcja wymiarowości w R

Ekstrakcja cech: łączenie informacji rozłącznych

Połączone cechy z informacją wzajemną i rozłączną

Redukcja wymiarowości w R

Ekstrakcja cech: łączenie informacji rozłącznych

Połączone cechy bez informacji wzajemnej

Redukcja wymiarowości w R

Zalety i wady ekstrakcji cech

Zalety
  • możliwość łączenia informacji w nowe cechy
Wady
  • bardziej skomplikowana implementacja
  • nowe cechy trudne do interpretacji

Analiza głównych składowych wskaźnika BMI, wzrostu i wagi

Redukcja wymiarowości w R

Czas na ćwiczenia!

Redukcja wymiarowości w R

Preparing Video For Download...