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明天,咱们将看下bagging 技术外面的启发式算法。
通常,bagging 与树无关,用于生成森林。但实际上,任何类型的模型都有可能应用bagging 。回顾一下,bagging意味着 "boostrap聚合"。因而,思考一个模型m:X→Y。让 示意从样本中失去的m的预计
当初思考一些boostrap样本,,i是从{1,⋯,n}中随机抽取的。 基于该样本,预计。而后抽出许多样本,思考取得的估计值的一致性,应用少数规定,或应用概率的平均值(如果思考概率主义模型)。因而
Bagging逻辑回归
考虑一下逻辑回归的状况。为了产生一个bootstrap样本,天然要应用下面形容的技术。即随机抽取一对(yi,xi),平均地(概率为)替换。这里考虑一下小数据集。对于bagging局部,应用以下代码
for(s in 1:1000){ df_s = df\[sample(1:n,size=n,replace=TRUE) logit\[s\]= glm(y~., df_s, family=binomial
而后,咱们应该在这1000个模型上进行汇总,取得bagging的局部。
unlist(lapply(1:1000,function(z) predict(logit\[z\],nnd))}
咱们当初对任何新的察看都有一个预测
vv = outer(vu,vu,(function(x,y) mean(pre(c(x,y)))contour(vu,vu,vv,levels = .5,add=TRUE)
Bagging逻辑回归
另一种可用于生成bootstrap样本的技术是保留所有的xi,但对其中的每一个,都(随机地)抽取一个y的值,其中有
因而
因而,当初Bagging算法的代码是
glm(y~x1+x2, df, family=binomial)for(s in 1:100) y = rbinom(size=1,prob=predict(reg,type="response") L\_logit\[s\] = glm(y~., df\_s, family=binomial)
bagging算法的agg局部放弃不变。在这里咱们取得
vv = outer(vu,vu,(function(x,y) mean(pre(c(x,y)))))contour(vu,vu,vv,levels = .5,add=TRUE)
当然,咱们能够应用该代码,查看预测取得咱们的样本中的察看。
在这里思考心肌梗塞数据。
数据
咱们应用心脏病数据,预测急诊病人的心肌梗死,蕴含变量:
- 心脏指数
- 心搏量指数
- 舒张压
- 肺动脉压
- 心室压力
- 肺阻力
- 是否存活
其中咱们有急诊室的察看后果,对于心肌梗塞,咱们想理解谁存活下来了,失去一个预测模型
reg = glm(as.factor(PRO)~., carde, family=binomial)for(s in 1:1000){ L\_logit\[s\] = glm(as.factor(PRO)~., my\_s, family=binomial)}unlist(lapply(1:100,predict(L_logit\[z\],newdata=d,type="response")}
对于第一个察看,通过咱们的1000个模仿数据集,以及咱们的1000个模型,咱们失去了以下死亡概率的预计。
v_x = p(x)hist(v_x,proba=TRUE,breaks=seq(,by.05),=",="",segments(mean(v\_x),0,mean(v\_x,5="=2)
因而,对于第一个察看,在78.8%的模型中,预测的概率高于50%,均匀概率实际上靠近75%。
或者,对于样本22,预测与第一个十分靠近。
histo(23)histo(11)
咱们在此察看到
Bagging决策树
Bagging是由Leo Breiman于1994年在Bagging Predictors中介绍的。如果说第一节形容了这个程序,那么第二节则介绍了 "Bagging分类树"。树对于解释来说是不错的,但大多数时候,它们是相当差的预测模型。Bagging的想法是为了进步分类树的准确性。
bagging 的想法是为了生成大量的树
for(i in 1:12) set.seed(sed\[i\])idx = sample(1:n, size=n, replace=TRUE)cart = rpart(PR~., md\[idx,\])
这个策略其实和以前一样。对于bootstrap局部,将树存储在一个列表中
for(s in 1:1000)idx = sample(1:n, size=n, replace=TRUE) L_tree\[\[s\]\] = rpart(as.(PR)~.)
而对于汇总局部,只需取预测概率的平均值即可
p = function(x){ unlist(lapply(1:1000,function(z) predict(L_tree\[z\],newdata,)\[,2\])
因为在这个例子中,咱们无奈实现预测的可视化,让咱们在较小的数据集上运行同样的代码。
for(s in 1:1000){ idx = sample(1:n, size=n, replace=TRUE) L_tree\[s\] = rpart(y~x1+x2,} unlist(lapply(1:1000,function(z) predict(L_tree\[\[z\]\])outer(vu,vu,Vectorize(function(x,y) mean(p(c(x,y)))
从bagging到森林
在这里,咱们生成了很多树,但它并不是严格意义上的随机森林算法,正如1995年在《随机决策森林》中介绍的那样。实际上,区别在于决策树的创立。当咱们有一个节点时,看一下可能的宰割:咱们思考所有可能的变量,以及所有可能的阈值。这里的策略是在p中随机抽取k个变量(当然k<p,例如k=sqrt{p})。这在高维度上是乏味的,因为在每次宰割时,咱们应该寻找所有的变量和所有的阈值,而这可能须要相当长的工夫(尤其是在bootstrap 程序中,指标是长出1000棵树)。
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