Skor cross-val yang sangat rendah untuk regresi dengan .corr () yang besar antara fitur dan hasil

Aug 18 2020

Saya mencoba membuat regresi dengan sklearn antara satu fitur dan satu hasil. Ini dataset yang saya punya:

       bruto  ukupno gradjevinski din
0    2494.98                857951.27
1    2912.60                694473.11
2    3397.50               1310529.72
3    2678.00                199688.14
4    4310.00               1377366.95
5    2086.28                569312.33
6    3061.80                660803.42
7    4095.00               1187732.61
8    3997.00               1304793.08
9    6503.88               1659629.13
10   6732.00               1264178.31
11    940.10                172497.94
12   1543.00                598772.40
13   5903.85                809681.19
14   2861.61                333983.85
15   3682.76               1430771.50
16   2802.00               1145812.21
17   3032.00                356840.54
18   2635.00                543912.80
19   3749.00               1004940.27
20   4300.50               1889560.55
21   9722.00               2137376.95
22   3823.33                891633.50
23   1648.21                335115.40
24  24575.00              19273129.14
25   3926.00               1223803.28
26   3228.00                874000.00
27   4062.00               1090000.00
28   1316.24                332718.54
29   2497.99                519398.70
30  12123.94               2504783.69
31   2057.50                957042.37
32   2495.00                857951.27
33   3770.73               1743978.85
34    864.00                251269.48
35    774.71                192487.26

Saya telah menemukan korelasi antara fitur dan hasil dengan .corr ():

                            bruto  ukupno gradjevinski din
bruto                    1.000000                 0.878914
ukupno gradjevinski din  0.878914                 1.000000

Saya memiliki koreksi 0,87 dan saya pikir itu sangat layak untuk regresi, tetapi ketika saya membuat model regresi dan ketika saya mendapatkan skor lintas-val, saya mendapatkan nilai untuk skor lintas-val yang negatif dan lebih besar dari 1 (kadang-kadang -50,23) dan itu sangat aneh bagiku. Saya sudah mencoba dengan banyak model yang berbeda dan dengan jumlah lipatan yang berbeda tetapi hasilnya sama. Ini adalah kode untuk regresi:

features = df[['bruto']]
results = df[['ukupno gradjevinski din']]

regressors = [["Linear Regression", LinearRegression(normalize=False)],
              ["Lasso Regression", Lasso(normalize=False)],
              ["Gaussian Process Regressor", GaussianProcessRegressor()],              
              ["SVR linear", SVR(kernel = 'linear', gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR poly 2", SVR(kernel = 'poly', degree=2, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR poly 3", SVR(kernel = 'poly', degree=3, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR poly 4", SVR(kernel = 'poly', degree=4, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR poly 5", SVR(kernel = 'poly', degree=5, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR rbf C=0.01", SVR(kernel = 'rbf', C=0.01, gamma='scale', max_iter = 1500)],              
              ["SVR rbf C=0.1", SVR(kernel = 'rbf', C=0.1, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR rbf C=0.5", SVR(kernel = 'rbf', C=0.5, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR rbf C=1", SVR(kernel = 'rbf', C=1, gamma='scale', max_iter = 1500)],              
              ["SVR rbf C=10", SVR(kernel = 'rbf', C=10.0, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR rbf C=20", SVR(kernel = 'rbf', C=20.0, gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["SVR rbf C=50", SVR(kernel = 'rbf', C=50.0, gamma='scale', max_iter = 1500)],              
              ["SVR sigmoid", SVR(kernel = 'sigmoid', gamma='scale', max_iter = 1500)],
              ["GradientBoostingRegressor", GradientBoostingRegressor()],
              ["RandomForestRegressor", RandomForestRegressor(n_estimators = 150)],
              ["DecisionTreeRegressor", DecisionTreeRegressor(max_depth=10)],
              ["Bagging Regressor TREE", BaggingRegressor(base_estimator = DecisionTreeRegressor(max_depth=15))],
              ["Bagging Regressor FOREST", BaggingRegressor(base_estimator = RandomForestRegressor(n_estimators = 100))],
              ["Bagging Regressor linear", BaggingRegressor(base_estimator = LinearRegression(normalize=True))],
              ["Bagging Regressor lasso", BaggingRegressor(base_estimator = Lasso(normalize=True))],
              ["Bagging Regressor SVR rbf", BaggingRegressor(base_estimator = SVR(kernel = 'rbf', C=10.0, gamma='scale'))],
              ["Extra Trees Regressor", ExtraTreesRegressor(n_estimators = 150)],
              ["K-Neighbors Regressor 1", KNeighborsRegressor(n_neighbors=1)],
              ["K-Neighbors Regressor 2", KNeighborsRegressor(n_neighbors=2)],
              ["K-Neighbors Regressor 3", KNeighborsRegressor(n_neighbors=3)],
              ["AdaBoostRegressor", AdaBoostRegressor(base_estimator=None)],
              ["AdaBoostRegressor tree", AdaBoostRegressor(base_estimator=DecisionTreeRegressor(max_depth=15))],
              ["AdaBoostRegressor forest", AdaBoostRegressor(base_estimator=RandomForestRegressor(n_estimators = 100))],
              ["AdaBoostRegressor lin reg", AdaBoostRegressor(base_estimator=LinearRegression(normalize=True))],
              ["AdaBoostRegressor lasso", AdaBoostRegressor(base_estimator = Lasso(normalize=True))]]


for reg in regressors:

     try:

           scores = cross_val_score(reg[1], features, results, cv=5)
           scores = np.average(scores)
           print('cross val score', scores)
           print()

     except:
          continue

Saya telah mencoba menskalakan fitur saya dengan Normalizer, StandardScaler, dan MinMaxScaler tetapi hasilnya sama. Ada bantuan?

Jawaban

1 Yahya Aug 18 2020 at 06:41

Saya akan memposting jawaban saya di forum lain, tetapi jawaban itu dipindahkan ke sini.

Ada beberapa hal penting yang harus Anda ingat:

  1. Bukan siapa yang memiliki algoritme terbaik yang menang. Siapa yang memiliki data paling banyak. (Banko dan Brill, 2001)

Bank dan Brill pada tahun 2001 membuat perbandingan di antara 4 algoritme berbeda, mereka terus meningkatkan Ukuran Set Pelatihan menjadi jutaan dan menghasilkan kesimpulan yang dikutip di atas. Dan data Anda terlalu sedikit !

  1. Setiap kali Anda berbicara tentang Model Linear, ingat saja musuh mereka - The Outliers . Jika Anda memplot data Anda, Anda dapat melihatnya dengan jelas.

  1. cross_val_scoremengembalikan R ^ 2 secara default untuk hampir semua Model Linear (yaitu Regressor). Nilai terbaik dari metrik ini = 1 (yaitu benar-benar cocok), atau = 0 (yaitu garis horizontal), atau bisa juga negatif (yaitu lebih buruk daripada garis horizontal). Info selengkapnya di sini . Selanjutnya dalam percobaan yang saya lakukan, Anda akan melihat bagaimana hasilnya valid.

  2. Model alternatif adalah Multi-layer Perceptron Regressor; dengan jumlah lapisan = 3, model akan memetakan fungsi rumit apa pun.

  3. Validasi Silang akan berfungsi paling baik jika Anda memiliki cukup data. Namun dalam kasus Anda, skor CV sangat bervariasi.

Harap renungkan hasil Eksperimen yang cukup jelas berikut ini:

from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn.neural_network import MLPRegressor
from scipy.stats import pearsonr
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

X = np.array([2494.98,2912.6,3397.5,2678,4310,2086.28,3061.8,4095,3997,
              6503.88,6732,940.1,1543,5903.85,2861.61,3682.76,2802,3032,
              2635,3749,4300.5,9722,3823.33,1648.21,24575,3926,3228,4062,1316.24,
              2497.99,12123.94,2057.5,2495,3770.73,864,774.71]).reshape(-1, 1)

y = np.array([857951.27,694473.11,1310529.72,199688.14,1377366.95,569312.33,660803.42,1187732.61,
          1304793.08,1659629.13,1264178.31,172497.94,598772.4,809681.19,333983.85,1430771.5,1145812.21,
          356840.54,543912.8,1004940.27,1889560.55,2137376.95,891633.5,335115.4,19273129.14,1223803.28,
          874000,1090000,332718.54,519398.7,2504783.69,957042.37,857951.27,1743978.85,251269.48,192487.26])

X_, y_ = zip(*sorted(zip(X, y)))
plt.plot(X_, y_, '-x')
plt.title("Plot of Dataset")
plt.show()

print("Linear Regression :: Before Removing An Outlier")
reg = LinearRegression()
print(np.average(cross_val_score(reg, X, y, cv=3)))

X, y = X_[:-1], y_[:-1]
plt.plot(X, y, '-x')
plt.title("Plot of Dataset After Removing Outlier")
plt.show()

print("Linear Regression :: After Removing An Outlier")
reg = LinearRegression()
print(np.average(cross_val_score(reg, np.array(X).reshape(-1, 1), y, cv=3)))

print("Multi-layer Perceptron Regressor :: The Effect of Mapping Complicated / Non-Linear Function")
mlp = MLPRegressor(hidden_layer_sizes=(16, 16, 16), random_state=2020, activation='identity', max_iter=1000)
print(np.average(cross_val_score(mlp, np.array(X).reshape(-1, 1), y, cv=3)))

HASIL

Ini setelah menghapus hanya satu nilai ekstrim ( tanpa eksplorasi lebih lanjut atau melakukan pekerjaan mewah seperti menggunakan detektor pencilan ). Seperti yang Anda lihat, tidak akan ada satu garis pun yang cocok untuk semua titik.

Linear Regression :: Before Removing An Outlier
Average CVs Score: -1.7085612243433703

Linear Regression :: After Removing An Outlier
Average CVs Score: -0.12386365189238795

Multi-layer Perceptron Regressor :: The Effect of Mapping Complicated / Non-Linear Function
Average CVs Score: 0.16131374234257037