Как интерпретировать прогнозируемый результат SVM в R?

#r #classification #svm

#r #классификация #svm

Вопрос:

Я новичок в R и использую e1071 пакет для классификации SVM в R.

Я использовал следующий код:

 data <- loadNumerical()

model <- svm(data[,-ncol(data)], data[,ncol(data)], gamma=10)

print(predict(model, data[c(1:20),-ncol(data)]))
  

Предназначен loadNumerical для загрузки данных, а данные имеют форму (первые 8 столбцов являются входными, а последний столбец — классификация) :

    [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7]      [,8] [,9]
1    39    1   -1   43   -1    1    0 0.9050497    0
2    23   -1   -1   30   -1   -1    0 1.6624974    1
3    50   -1   -1   49    1    1    2 1.5571429    0
4    46   -1    1   19   -1   -1    0 1.3523685    0
5    36    1    1   29   -1    1    1 1.3812029    1
6    27   -1   -1   19    1    1    0 1.9403649    0
7    36   -1   -1   25   -1    1    0 2.3360004    0
8    41    1    1   23    1   -1    1 2.4899738    0
9    21   -1   -1   18    1   -1    2 1.2989637    1
10   39   -1    1   21   -1   -1    1 1.6121595    0
  

Количество строк в данных равно 500.

Как показано в приведенном выше коде, я протестировал первые 20 строк для прогнозирования. И результат:

          1          2          3          4          5          6          7 
0.04906014 0.88230392 0.04910760 0.04910719 0.87302217 0.04898187 0.04909523 
         8          9         10         11         12         13         14 
0.04909199 0.87224979 0.04913189 0.04893709 0.87812890 0.04909588 0.04910999 
        15         16         17         18         19         20 
0.89837037 0.04903778 0.04914173 0.04897789 0.87572114 0.87001066 
  

Из результата я могу интуитивно сказать, что когда результат близок к 0, это означает 0 класс, а если он близок к 1, он относится к 1 классу.

Но мой вопрос в том, как я могу точно интерпретировать результат: есть ли пороговое значение s, которое я могу использовать, чтобы значения ниже s классифицировались как 0, а значения выше s классифицировались как 1?

Если существует такой s, как я могу его получить?

Комментарии:

1. В будущем сделайте ваши примеры воспроизводимыми. Строка с loadNumeric бесполезна, поскольку она ссылается на загадочную функцию. Хорошей стратегией является использование dput на небольшом примере и вставка его в ваш вопрос.

Ответ №1:

Поскольку ваша переменная результата является числовой, она использует регрессионную формулировку SVM. Я думаю, вам нужна формулировка классификации. Вы можете изменить это, либо преобразовав свой результат в фактор, либо установив type="C-classification" .

Регрессия:

 > model <- svm(vs ~ hp mpg gear,data=mtcars)
> predict(model)
          Mazda RX4       Mazda RX4 Wag          Datsun 710      Hornet 4 Drive 
       0.8529506670        0.8529506670        0.9558654451        0.8423224174 
  Hornet Sportabout             Valiant          Duster 360           Merc 240D 
       0.0747730699        0.6952501964        0.0123405904        0.9966162477 
           Merc 230            Merc 280           Merc 280C          Merc 450SE 
       0.9494836511        0.7297563543        0.6909235343       -0.0327165348 
         Merc 450SL         Merc 450SLC  Cadillac Fleetwood Lincoln Continental 
      -0.0092851098       -0.0504982402        0.0319974842        0.0504292348 
  Chrysler Imperial            Fiat 128         Honda Civic      Toyota Corolla 
      -0.0504750284        0.9769206963        0.9724676874        0.9494910097 
      Toyota Corona    Dodge Challenger         AMC Javelin          Camaro Z28 
       0.9496260289        0.1349744908        0.1251344111        0.0395243313 
   Pontiac Firebird           Fiat X1-9       Porsche 914-2        Lotus Europa 
       0.0983094417        1.0041732099        0.4348209129        0.6349628695 
     Ford Pantera L        Ferrari Dino       Maserati Bora          Volvo 142E 
       0.0009258333        0.0607896408        0.0507385269        0.8664157985 
  

Классификация:

 > model <- svm(as.factor(vs) ~ hp mpg gear,data=mtcars)
> predict(model)
          Mazda RX4       Mazda RX4 Wag          Datsun 710      Hornet 4 Drive 
                  1                   1                   1                   1 
  Hornet Sportabout             Valiant          Duster 360           Merc 240D 
                  0                   1                   0                   1 
           Merc 230            Merc 280           Merc 280C          Merc 450SE 
                  1                   1                   1                   0 
         Merc 450SL         Merc 450SLC  Cadillac Fleetwood Lincoln Continental 
                  0                   0                   0                   0 
  Chrysler Imperial            Fiat 128         Honda Civic      Toyota Corolla 
                  0                   1                   1                   1 
      Toyota Corona    Dodge Challenger         AMC Javelin          Camaro Z28 
                  1                   0                   0                   0 
   Pontiac Firebird           Fiat X1-9       Porsche 914-2        Lotus Europa 
                  0                   1                   0                   1 
     Ford Pantera L        Ferrari Dino       Maserati Bora          Volvo 142E 
                  0                   0                   0                   1 
Levels: 0 1
  

Кроме того, если вы хотите, чтобы вероятности были вашим прогнозом, а не просто исходной классификацией, вы можете сделать это, установив параметр вероятности.

С вероятностями:

 > model <- svm(as.factor(vs) ~ hp mpg gear,data=mtcars,probability=TRUE)
> predict(model,mtcars,probability=TRUE)
          Mazda RX4       Mazda RX4 Wag          Datsun 710      Hornet 4 Drive 
                  1                   1                   1                   1 
  Hornet Sportabout             Valiant          Duster 360           Merc 240D 
                  0                   1                   0                   1 
           Merc 230            Merc 280           Merc 280C          Merc 450SE 
                  1                   1                   1                   0 
         Merc 450SL         Merc 450SLC  Cadillac Fleetwood Lincoln Continental 
                  0                   0                   0                   0 
  Chrysler Imperial            Fiat 128         Honda Civic      Toyota Corolla 
                  0                   1                   1                   1 
      Toyota Corona    Dodge Challenger         AMC Javelin          Camaro Z28 
                  1                   0                   0                   0 
   Pontiac Firebird           Fiat X1-9       Porsche 914-2        Lotus Europa 
                  0                   1                   0                   1 
     Ford Pantera L        Ferrari Dino       Maserati Bora          Volvo 142E 
                  0                   0                   0                   1 
attr(,"probabilities")
                            0          1
Mazda RX4           0.2393753 0.76062473
Mazda RX4 Wag       0.2393753 0.76062473
Datsun 710          0.1750089 0.82499108
Hornet 4 Drive      0.2370382 0.76296179
Hornet Sportabout   0.8519490 0.14805103
Valiant             0.3696019 0.63039810
Duster 360          0.9236825 0.07631748
Merc 240D           0.1564898 0.84351021
Merc 230            0.1780135 0.82198650
Merc 280            0.3402143 0.65978567
Merc 280C           0.3829336 0.61706640
Merc 450SE          0.9110862 0.08891378
Merc 450SL          0.8979497 0.10205025
Merc 450SLC         0.9223868 0.07761324
Cadillac Fleetwood  0.9187301 0.08126994
Lincoln Continental 0.9153549 0.08464509
Chrysler Imperial   0.9358186 0.06418140
Fiat 128            0.1627969 0.83720313
Honda Civic         0.1649799 0.83502008
Toyota Corolla      0.1781531 0.82184689
Toyota Corona       0.1780519 0.82194807
Dodge Challenger    0.8427087 0.15729129
AMC Javelin         0.8496198 0.15038021
Camaro Z28          0.9190294 0.08097056
Pontiac Firebird    0.8361349 0.16386511
Fiat X1-9           0.1490934 0.85090660
Porsche 914-2       0.5797194 0.42028060
Lotus Europa        0.4169587 0.58304133
Ford Pantera L      0.8731716 0.12682843
Ferrari Dino        0.8392372 0.16076281
Maserati Bora       0.8519422 0.14805785
Volvo 142E          0.2289231 0.77107694
  

Комментарии:

1. Очень подробное объяснение! Спасибо, Ян.

2. Как мне использовать результаты для построения гистограммы?

Ответ №2:

В очень широком смысле с такими классификаторами прогнозируемое значение для двоичной переменной ответа можно рассматривать как вероятность того, что это наблюдение принадлежит классу 1 (в этом случае ваши классы фактически помечены как 0/1; в других случаях вам нужно знать, какой класс функция обрабатывает как 1 или 0; Rчасто сортирует метки факторов в алфавитном порядке, поэтому последним будет класс 1).

Итак, самое распространенное, что люди делают, это используют 0,5 в качестве отсечки. Но я должен предупредить вас, что за этим решением стоит много математики, и особенности ваших условий моделирования могут потребовать другого значения отсечки. Часто лучше всего использовать 0,5 в качестве ограничения, но SVM — довольно сложные звери; Я бы рекомендовал вам немного почитать о SVM и теории классификации в целом, прежде чем пытаться применить их к реальным данным.

Моя любимая ссылка — «Элементы статистического обучения» Хасти, Тибширани и Фридмана.

Комментарии:

1. Спасибо за отличную рекомендацию!