sparsity models (tong)
Sparse Additive Models
1. Introduction. Substantial progress has been made recently on the problem of fitting high dimensional linear regression models of the form Yi = XiT β + ǫi , for i = 1, . . . , n. Here Yi is a real-valued response, Xi is a predictor and ǫi is a mean zero error term. Finding an estimate of β when p > n that is both statistically well-behaved and computationally efficient has proved challenging; however, under the assumption that the vector β is sparse, the lasso estimator (Tibshirani (1996)) has been remarkably successful. The lasso estimator β minimizes the ℓ1 -penalized sum of squares i (Yi − XiT β )2 + λ p j =1 |βj | with the ℓ1 penalty β 1 encouraging sparse solutions, where many components βj are zero. The good empirical success of this estimator has been recently backed up by results confirming that it has strong theoretical properties; see (Bunea et al., 2007; Greenshtein and Ritov, 2004; Meinshausen and Yu, 2006; Wainwright, 2006; Zhao and Yu, 2007). The nonparametric regression model Yi = m(Xi )+ ǫi , where m is a general smooth function, relaxes the strong assumptions made by a linear model, but
残差半循环神经网络[发明专利]
专利名称:残差半循环神经网络专利类型:发明专利
发明人:汤琦,祁褎然
申请号:CN202080036830.3申请日:20200323
公开号:CN114175052A
公开日:
20220311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:残差半循环神经网络(RSNN)可以被配置成接收时不变输入和时变输入数据以生成一个或多个时间序列预测。
所述时不变输入可以由所述RSNN的多层感知器处理。
所述多层感知器的输出可以用作所述RSNN的循环神经网络单元的初始状态。
循环神经网络单元还可以接收时不变输入,并且利用所述时不变输入处理所述时不变输入以生成输出。
所述多层感知器和所述循环神经网络单元的输出可以被组合以生成所述一个或多个时间序列预测。
申请人:赛诺菲
地址:法国巴黎
国籍:FR
代理机构:北京坤瑞律师事务所
代理人:封新琴
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SPSS神经网络模型
SPSS神经⽹络模型实验⽬的 学会使⽤SPSS的简单操作,掌握神经⽹络模型。
实验要求 使⽤SPSS。
实验内容 (1)创建多层感知器⽹络,使⽤多层感知器评估信⽤风险,银⾏信贷员需要能够找到预⽰有可能拖⽋贷款的⼈的特征来识别信⽤风险的⾼低。
(2)实现神经⽹络预测模型,使⽤径向基函数分类电信客户。
实验步骤 (1)创建多层感知器⽹络,分析⽰例——使⽤多层感知器评估信⽤风险,银⾏信贷员需要能够找到预⽰有可能拖⽋贷款的⼈的特征来识别信⽤风险的⾼低。
详细见bankloan.sav⽂件。
SPSS操作,点击【转换】→【随机数⽣成器】,在打开的对话框中,勾选【设置起点】,点击【估计值】,值设为“9191972”,单击【确定】。
【转换】→【计算变量】,在打开的对话框中,把“partion”输⼊【⽬标变量】。
在【数字表达式】中输⼊表达式(2*RV.BERNOULLI(0.7)-1),单击【确定】。
点击【分析】→【神经⽹络】→【多层感知器】,在打开的对话框中,把如图⽰的变量选⼊相应的地⽅。
【分区】,点击【使⽤分区变量来分配个案】,并把“partion”选⼊【分区变量】中。
点击【输出】,勾选想要输出的图表,点击【保存】,单击【确定】。
运⾏结果,个案处理摘要个案数百分⽐样本训练49971.3%坚持20128.7%有效700100.0%排除150总计850⽹络信息输⼊层因⼦1Level ofeducation协变量1Age in years2Years withcurrent employer3Years at currentaddress4Householdincome inthousands5Debt to income5Debt to incomeratio (x100)6Credit card debtin thousands7Other debt inthousands单元数a12协变量的重新标度⽅法隐藏层隐藏层数1隐藏层 1 中的单元数a4激活函数输出层因变量1单元数2激活函数误差函数a. 排除偏差单元模型摘要训练交叉熵误差156.605不正确预测百分⽐15.6%使⽤的中⽌规则超出最⼤时程数(100)训练时间0:00:00.25坚持不正确预测百分⽐25.4%因变量:Previously defaulted分类样本实测预测No Yes正确百分⽐训练No3472892.5% Yes507459.7%Yes507459.7%总体百分⽐79.6%20.4%84.4%坚持No1231986.6% Yes322745.8%总体百分⽐77.1%22.9%74.6%因变量:Previously defaulted曲线下⽅的区域区域Previously defaulted No.907Yes.907代码:1 COMPUTE partion=2*RV.BERNOULLI(0.7)-1.2 EXECUTE.3 *Multilayer Perceptron Network.4 MLP default (MLEVEL=N) BY ed WITH age employ address income debtinc creddebt othdebt5 /RESCALE COVARIATE=STANDARDIZED6 /PARTITION VARIABLE=partion7 /ARCHITECTURE AUTOMATIC=YES (MINUNITS=1 MAXUNITS=50)8 /CRITERIA TRAINING=BATCH OPTIMIZATION=SCALEDCONJUGATE LAMBDAINITIAL=0.00000059 SIGMAINITIAL=0.00005 INTERVALCENTER=0 INTERVALOFFSET=0.5 MEMSIZE=100010 /PRINT CPS NETWORKINFO SUMMARY CLASSIFICATION11 /PLOT NETWORK ROC GAIN LIFT PREDICTED12 /SAVE PREDVAL PSEUDOPROB13 /STOPPINGRULES ERRORSTEPS= 1 (DATA=AUTO) TRAININGTIMER=ON (MAXTIME=15) MAXEPOCHS=AUTO14 ERRORCHANGE=1.0E-4 ERRORRATIO=0.00115 /MISSING USERMISSING=EXCLUDE .多层神经⽹络 (1)实现神经⽹络预测模型,分析⽰例——使⽤径向基函数分类电信客户,具体见telco.sav。
base models 和 instruction models -回复
base models 和instruction models -回复什么是base models 和instruction models,它们在机器学习中的作用是什么?在机器学习中,模型是用来对数据进行建模和预测的工具。
基础模型(base models)和指令模型(instruction models)是常见的两种模型类型。
它们在机器学习任务中有不同的使用方式和作用。
首先,让我们来了解基础模型(base models)。
基础模型是机器学习中最基本和最简单的模型类型,通常是在没有任何先验知识或指导下构建的。
基础模型不依赖任何特定任务中的规则或指示,而是依靠大量的数据进行模型训练和学习。
这种模型的主要任务是从数据中学习模式、规律和关联性,并根据这些学习到的模式生成预测结果。
基础模型可以采用多种机器学习方法,包括传统的统计学习方法(例如线性回归、逻辑回归、决策树等)和现代的深度学习方法(例如神经网络)。
无论采用哪种方法,基础模型通常具有较低的复杂度和灵活性,但其训练和预测过程较为简单和高效。
基础模型在机器学习中扮演着重要的角色。
首先,它们经常被用作基准(baseline)模型,用于评估和比较其他更复杂或改进的模型。
通过建立一个基本模型并对其结果进行评估,我们可以确定其他模型相对于基准模型的性能改进程度。
其次,基础模型可以作为整个机器学习流程中的一个组成部分,用来构建更复杂的模型或进行模型集成。
然而,基础模型也有其局限性。
由于其对数据的学习是基于数据本身而没有任何先验知识,它们可能无法捕捉到一些特定任务中的关键规则和指示。
这就引出了指令模型(instruction models)的概念。
指令模型在机器学习中是一类特殊的模型,其使用指示、规则或先验知识来帮助模型进行训练和预测。
这些指令可以是人工设计的规则,也可以是由领域专家提供的先验知识。
指令模型的核心思想是在模型中引入外部知识,从而改善模型的学习和预测能力。
结构稀疏模型刘建伟
结构稀疏化模型是当前稀疏学习领域的研究方向近几年来涌现出很多研究成果文中对主流的结构稀疏模型如组结构稀疏模型结构稀疏字典学习双层结构稀疏模型树结构稀疏模型和图结构稀疏模型进行了总结对结构稀疏模型目标函数中包含非可微非凸和不可分离变量的结构稀疏模型目标函数近似转换为可微凸和可分离变量的近似目标函数的技术如控制一受控不等式majorityminoritymmnesterov双目标函数近似方法一阶泰勒展开和二阶泰勒展开技术对求解结构稀疏化模型近似目标函数的优化算法如最小角回归算法组最小角回归算法groupleastangleregressiongrouplars块坐标下降算法blockcoordinatedescentalgorithm分块坐标梯度下降算法blockcoordinategradientdescentalgorithm局部坐标下降算法1ocalcoordinatedescentalgorithm谱投影梯度法spectralprojectedgradientalgorithm主动集算法activesetalgrithm和交替方向乘子算法alternatingdirectionmethodofmultipliersadmm进行了比较分析并且对结构稀疏模型未来的研究方向进行了探讨
二阶结构方程模型samrtpls
二阶结构方程模型samrtpls二阶结构方程模型(Second-Order Structural Equation Modeling,简称SEM)是一种用于分析复杂数据关系的统计方法。
它包含两个层次的模型:测量模型和结构模型。
在二阶SEM中,测量模型描述了潜在变量(也称为构念)与观测变量之间的关系,而结构模型则描述了潜在变量之间的因果关系。
SmartPLS(Structural Equation Modeling Software with Partial Least Squares Path Modeling)是一款用于执行二阶SEM的软件。
它采用了部分最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)路径建模技术,具有以下特点:1. 适用于大数据分析:SmartPLS可以处理大型数据集,具有高效的数据处理能力。
2. 强大的模型拟合能力:SmartPLS可以应用于多种研究领域,如社会科学、自然科学、工程学等,支持多种模型类型,如线性、非线性、混合型等。
3. 图形化界面:SmartPLS提供了直观的图形化界面,使研究者可以轻松地构建、修改和分析模型。
4. 结果分析:SmartPLS输出结果包括路径系数、标准误差、p值、效果大小等,有助于研究者对模型进行评估和解释。
5. 兼容性:SmartPLS可以导出为多种格式,如PDF、Excel、CSV等,方便与其他软件(如SPSS、R、Python等)结合使用。
在使用SmartPLS进行二阶结构方程模型分析时,研究者需要遵循以下步骤:1. 数据收集:收集相关数据,确保数据质量。
2. 数据导入:将数据导入SmartPLS软件。
3. 构建模型:根据研究目的和理论依据,构建测量和结构模型。
4. 模型拟合:使用SmartPLS进行模型拟合,评估模型质量。
5. 结果分析:分析模型结果,如路径系数、效果大小等。
6. 模型检验:检验模型是否符合研究目的和理论预期。
ARX和RLS
时间序列模型(time series models),也称为Input- output polynomial models,是一类广泛应用于葡萄糖-胰岛素代谢系统建模的模型。
时间序列模型是数据驱动模型(data-driven model),其辨识过程与生理模型(physiological model)截然不同。
当模型结构选定之后,模型参数是由输入输出的测量数据辨识而来,模型参数并没有实际物理意义。
AR: Autoregressive model, p 阶自回归模型的自相关系数拖尾,偏自相关系数p 阶截尾。
ARX :Autoregressive eXogenous (ARX) ModelMA: moving average model ,ARMA: Autoregressive moving average model, 由自回归模型(简称AR 模型)与移动平均模型(简称MA 模型)为基础“混合”构成.1.模型辨识环节:2.模型结构对于血糖预测,时间序列模型的一般结构如式1,有两个说如,分别是大剂量胰岛素注射量bol u 和碳水化合物摄入量meal u ,输出为血浆中血糖浓度G ,ε假定是零均值的高斯噪声。
时间序列模型辨识包含模型借此的确定和参数估计两个部分。
指定ABCDF 分别取特殊值,可以得到特殊模型。
()()()()()()()()()()()1111211211112bol meal B q B q C q A q G t u t k u t k t F q F q D q ε-------=-+-+ (1)1q -是后移位算子,存在()()11q x t x t -≡-;12,k k 非负整数,表示时间延迟;()t ε扰动项,假定满足零均值的高斯白噪声;()11212121,,,,,X X n n X q x q x q x q X A C D F F ----=++++=L()1121212,,X X n n X q x q x q x q X B B ----=+++=L当121C D F F ====,得到ARX 模型当120B B ==,得到AR 模型当121D F F ===,得到ARMAX 模型,可以收敛到局部最小。
高级统计学模型计算复杂数据相关性评估
高级统计学模型计算复杂数据相关性评估在当今信息爆炸的时代,我们面对的数据越来越庞大、复杂。
这些复杂数据中包含着大量的信息,但如何从这些数据中提取出有用的信息,对我们来说是一个巨大的挑战。
相关性评估是一个重要的统计学工具,可以帮助我们理解和挖掘数据之间的关系。
本文将介绍一些高级统计学模型,用于计算复杂数据的相关性评估。
1. 线性回归模型线性回归模型是最常用的一种统计学模型,用于描述两个变量之间的线性关系。
它利用最小二乘法来估计变量之间的关系,并计算相关性指标——相关系数。
相关系数范围从-1到1之间,接近-1表示负相关,接近1表示正相关,接近0表示无相关。
线性回归模型适用于变量之间有线性关系的情况,但对于复杂数据来说可能不够准确。
2. 非线性回归模型非线性回归模型用于描述变量之间的非线性关系。
在评估复杂数据的相关性时,非线性回归模型可以更准确地捕捉到变量之间的复杂关系。
常用的非线性回归模型包括多项式回归、指数回归、对数回归等。
与线性回归模型类似,非线性回归模型也可以计算相关系数来评估变量之间的相关性。
3. 因子分析模型因子分析模型是一种数据降维技术,用于识别和描述多个变量之间的潜在关系。
它可以将多个变量转化为更少的潜在因子,并计算这些因子之间的相关性。
因子分析模型可以帮助我们理解变量之间的共同性和差异性,从而评估它们之间的相关性。
4. 主成分分析模型主成分分析模型也是一种数据降维技术,用于发现变量之间的主要方向和结构。
与因子分析模型不同,主成分分析模型更关注变量之间的总体相关性。
它通过计算变量间的协方差矩阵,找出最能解释原始变量方差的线性组合,这些线性组合被称为主成分。
主成分分析模型可以帮助我们发现数据中隐藏的结构,并评估变量之间的相关性。
5. 聚类分析模型聚类分析模型是一种用于发现数据中相似样本和子群的技术。
它通过计算样本之间的相似性来识别具有相似特征的样本,进而评估数据中的相关性。
聚类分析模型可以帮助我们发现数据中的集群模式,并对这些集群之间的相关性进行评估。
用于估计人脸图像的人脸关键点的方法和系统[发明专利]
专利名称:用于估计人脸图像的人脸关键点的方法和系统专利类型:发明专利
发明人:汤晓鸥,朱施展,李诚,吕健勤
申请号:CN201480082760.X
申请日:20140820
公开号:CN107004136A
公开日:
20170801
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:公开一种用于估计人脸图像的人脸关键点的方法,以及一种用于估计人脸图像的人脸关键点的系统。
该方法可包括:获取具有第一类型关键点标注的第一人脸图像数据集和具有第二类型关键点标注的第二人脸图像数据集;将第一类型关键点标注从第一人脸图像数据集转移到第二人脸图像数据集,以获取第二人脸图像数据集的伪第一类型标注;以及将具有伪第二类型关键点标注的第二人脸图像数据集和第一人脸图像数据集进行组合,以使第二人脸图像数据集具有第一类型关键点标注。
申请人:北京市商汤科技开发有限公司
地址:100084 北京市海淀区中关村东路1号院3号楼7层710-712房间
国籍:CN
代理机构:北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司
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微分方程模型
模型评价
隔离病人和在传染病爆发前对易感人群接 种疫苗都是有效降低日接触率λ 种疫苗都是有效降低日接触率λ, 使σ减小, 减小, 从而使病人比例减小; 从而使病人比例减小; 研发特效药是有效提高日治愈率 使使σ 研发特效药是有效提高日治愈率;使使σ 减小,从而使病人比例减小; 减小,从而使病人比例减小;
微分方程模型
常微分方程
常微分方程是最简单的微分方程之一,也 是在建模中经常使用的方程; 常微分方程就是各项系数为常数的微分方 程; y '+ y + xy 2 = 0 微分方程的解就是满足这个式子的函数 y=f(x,C); y=f(x,C);
Mathematica解常微分方程 Mathematica解常微分方程
SIS模型问题描述 SIS模型问题描述
有些传染病如流行性感冒、伤风等愈后免 疫力很低,于是病人被治愈后变成健康者, 健康者还可以被感染再变成病人。 传染病的传播是有一定范围的,在传染病 传播期内所考察地区的总人口数相对稳定。
SIS模型变量假设 SIS模型变量假设
传染病区总人口设为N 传染病区总人口设为N; 传染病区人群分为健康者和病人,它们在 人口所点比例分别为s(t)和i(t); 人口所点比例分别为s(t)和i(t); 日接触率:每个病人每天有效传染的平均 人数百分比λ 人数百分比λ,当病人与健康者接触,一 部分健康者就会被感染变为病人; 日治愈率:每天被治愈的病人点总病人总 数的百分比 数的百分比;
stirling指数拟合模型
stirling指数拟合模型
【最新版】
目录
1.斯特林指数拟合模型的概念
2.斯特林指数拟合模型的原理
3.斯特林指数拟合模型的应用实例
4.斯特林指数拟合模型的优缺点
正文
一、斯特林指数拟合模型的概念
斯特林指数拟合模型是一种用于描述和拟合离散数据的数学模型,该模型由英国数学家詹姆斯·斯特林(James Stirling)于 18 世纪提出,其主要目的是通过指数函数来估计和预测离散数据的增长或减少速度。
二、斯特林指数拟合模型的原理
斯特林指数拟合模型的原理是通过指数函数来描述数据的增长或减
少速度,该模型主要包括两个参数:一个是基数,另一个是指数。
基数表示数据的初始值,而指数则表示数据的增长或减少速度。
斯特林指数拟合模型通过这两个参数来拟合数据,以此来预测未来的数据增长或减少的趋势。
三、斯特林指数拟合模型的应用实例
斯特林指数拟合模型在实际应用中非常广泛,例如在经济学、生物学、社会学等领域都有应用。
其中,一个经典的应用实例是在人口统计学中。
通过斯特林指数拟合模型,可以预测未来一段时间内人口的增长或减少情况,这对于政府决策和社会规划具有重要意义。
四、斯特林指数拟合模型的优缺点
斯特林指数拟合模型的优点在于其能够较好地拟合离散数据,并且可以根据拟合结果预测未来的数据增长或减少趋势。
这对于数据分析和决策制定具有重要意义。
然而,斯特林指数拟合模型也存在一些缺点,例如在数据量较少的情况下,模型的拟合效果可能会受到影响。
squential 模型的参数
squential 模型的参数
Sequential模型的参数主要包括输入层和输出层的神经元数量、每一层的激活函数、优化器、损失函数等。
具体来说,Sequential模型的参数包括:
1.输入层和输出层的神经元数量:这些参数决定了模型能够处理
的输入和输出的维度。
2.每一层的激活函数:激活函数用于引入非线性特性,使得模型
能够学习更复杂的模式。
常见的激活函数包括ReLU、sigmoid 和tanh等。
3.优化器:优化器用于在训练过程中更新模型的权重和偏置。
常
见的优化器包括SGD(随机梯度下降)、Adam等。
4.损失函数:损失函数用于衡量模型预测与实际值之间的差距。
常见的损失函数包括均方误差(MSE)、交叉熵损失等。
这些参数可以根据具体任务进行调整,以优化模型的性能。
python 拟合sir模型参数
python 拟合sir模型参数
在Python中拟合SIR(Susceptible, Infectious, Recovered)模型的参数通常涉及使用数值优化算法来拟合模型与实际数据。
以
下是一种常见的方法:
1. 数据准备,首先,需要准备疫情数据,包括感染人数、恢复
人数和易感人群数量随时间的变化数据。
2. SIR模型的建立,根据SIR模型的方程式,编写Python函
数来描述模型的演变过程。
通常SIR模型包括三个微分方程,描述
了易感者、感染者和康复者的变化。
3. 参数估计,选择一个数值优化算法(如scipy.optimize中
的minimize函数),将SIR模型与实际数据进行拟合。
这通常涉及
将模型的参数(传染率、康复率等)视为优化变量,以最小化模型
预测值与实际数据之间的误差。
4. 模型拟合与评估,使用所选的优化算法来拟合SIR模型,并
对拟合结果进行评估。
可以使用拟合后的模型来预测未来的疫情传
播趋势,或者评估不同控制措施对疫情的影响。
在Python中,可以使用诸如numpy、scipy和pandas等库来进行数据处理和数值优化。
此外,还可以使用matplotlib或seaborn 等库来可视化模型拟合结果和实际数据,以便更直观地理解模型的拟合效果。
需要注意的是,拟合SIR模型的参数需要谨慎处理,因为模型的合理性和参数的物理意义对疫情传播的理解和预测至关重要。
因此,建议在进行参数估计时,结合对疫情传播机制的深入理解,以确保拟合结果的合理性和可靠性。
临床应用相关度计算方法
临床应用相关度计算方法相关度计算方法在临床应用中起着重要作用,能够帮助医生快速准确地了解疾病与治疗方法之间的关联程度,指导医疗决策,提高临床诊疗效果。
本文将介绍几种常见的临床应用相关度计算方法,包括医学信息检索中的相关性评估、疾病诊断与预后评估中的相关性计算、治疗方法效果评价中的相关性测算等内容。
医学信息检索是医生日常工作中常用的信息获取方式之一,通过检索相关文献或数据库,医生可以及时了解最新的研究成果、诊疗指南等信息。
在医学信息检索中,相关度计算方法非常重要。
常见的计算方法包括布尔模型、向量空间模型和BM25模型等。
布尔模型根据检索词与文献的出现情况确定相关性,简单直观;向量空间模型则通过计算词向量之间的余弦相似性来评估相关度,更加精准;BM25模型结合词频和文档长度等因素,综合考虑相关性。
除了医学信息检索,相关度计算方法还可以应用于疾病诊断与预后评估。
在临床实践中,医生需要依据患者的临床表现、实验室检查结果等信息,判断可能的诊断和预后。
相关度计算方法可以帮助医生快速找到与患者病情最为相符合的疾病,提高诊断准确率。
同时,相关性计算还可以根据患者的病情特点、治疗方案等因素,评估不同治疗方法对患者预后的影响,指导临床决策。
在治疗方法效果评价方面,相关度计算方法也扮演着重要角色。
医生需要根据临床试验、研究成果等信息,评估不同治疗方法对患者的疗效、不良反应等影响程度。
相关性计算方法可以根据治疗方法与患者病情之间的关联程度,帮助医生选择最为适合患者的治疗方案,提高治疗效果,减少不良反应的发生。
总的来说,相关度计算方法在临床应用中具有广泛的应用前景。
通过准确评估疾病与治疗方法之间的相关性,可以帮助医生及时了解最新的研究成果、制定个性化的诊疗方案,提高医疗水平,促进患者的康复。
希望相关度计算方法在未来能够得到更多的研究和应用,为临床医生提供更为准确、有效的决策支持。
dssm损失函数
dssm损失函数
《双向结构化嵌入模型损失函数》是深度学习中一种比较流行的
损失函数,广泛应用于文本检索任务中。
双向结构化嵌入模型损失函
数通过利用神经网络从输入变量抽取有效的特征,针对查询语句和文
档进行建模,以实现精准的文本检索。
由于此模型损失函数基于对各
变量的两个有效性指标,因此在文本检索的应用中更受青睐。
针对高校与高等教育这一特定领域,双向结构化嵌入模型损失函
数具有重要的应用价值。
相比其他损失函数,双向结构化嵌入模型损
失函数能够更准确地识别出文本间的相关性。
这样,使用此损失函数
可以迅速精确地检索出该领域的关键概念以及教育院校中准确的课程
信息与专业资料等。
此外,该损失函数还能更大程度地发挥学校、教
师和学生之间的有效沟通,有效改善大学入学考试报考服务上的问题,使学生能更方便地报考和整合各种资源信息。
总的来说,双向结构化嵌入模型损失函数的应用将为高校与高等
教育领域带来较大的影响。
帮助学校及人才管理机构更容易地构建高
效的检索服务体系,实现信息的有效检索和转换,节省学校和学生的
时间和精力,为高校与高等教育市场更多的机会和发展提供助力,体
现了双向结构化嵌入模型损失函数的巨大应用价值。
单参数逻辑斯蒂模型
单参数逻辑斯蒂模型简介单参数逻辑斯蒂模型(Single Parameter Logistic Model,简称SPLM)是一种应用广泛的统计模型,主要用于二分类问题的预测。
它基于逻辑斯蒂回归模型,通过引入单一参数来简化模型,提高计算效率和解释能力。
逻辑斯蒂回归是一种广义线性模型,经常用于建立分类模型。
它通过将线性回归模型的输出转化为概率值,然后根据阈值将概率值二分为两类。
与传统的线性回归模型相比,逻辑斯蒂回归可以处理非线性关系,更适用于分类问题。
SPLM在逻辑斯蒂回归的基础上进行了简化,通过引入单一参数,将模型的复杂度降低到最低限度,从而提高了模型的解释能力和计算效率。
在应用领域广泛的经济学、社会学等社科研究中,SPLM经常被用于分析个体的选择行为,预测市场发展趋势等问题。
模型原理SPLM模型假设因变量y服从伯努利分布,表示样本的类别(0或1),而自变量x 服从正态分布,在这个基础上,引入单一参数θ,用于调节概率分布。
模型的核心是概率函数的构建,它将自变量x和参数θ通过logistic函数联系起来,从而实现了将线性输出转化为概率值。
具体而言,SPLM模型的概率函数定义如下:=)其中,b为自变量x的系数,θ为SPLM模型的单一参数。
通过最大似然估计方法,可以获得参数θ的估计值,进而用于进行预测和推断。
模型优势相比于传统的逻辑斯蒂回归模型,SPLM具有以下几个优势:1.简化模型:引入单一参数可以降低模型复杂度,简化参数估计和解释过程。
2.改善计算效率:模型参数减少,计算速度更快,适用于大规模数据的处理。
3.提高解释能力:由于模型更简单,参数θ对预测结果的解释更加直观和直接。
4.扩展性强:SPLM可以与其他模型结合,形成更复杂的模型体系,灵活应对不同问题。
5.应用广泛:SPLM在社科研究和市场预测等领域有广泛应用,其结果可解释性强,被广泛接受和应用。
模型应用SPLM在经济学和社会学等领域有着广泛的应用。
稀疏化训练代码
稀疏化训练代码稀疏化训练(Sparsity Training)是通过在神经网络训练过程中促使权重变得稀疏,从而减少模型的复杂度,提高模型的泛化能力。
以下是一个简单的Python示例,使用TensorFlow实现神经网络的稀疏化训练:请确保已经安装了TensorFlow库。
以下示例假设您正在构建一个基本的神经网络模型并对其进行稀疏化训练。
import tensorflow as tffrom tensorflow.keras import layers, models# 构建简单的神经网络模型model = models.Sequential([layers.Dense(128, activation='relu', input_shape=(784,)),layers.Dropout(0.2),layers.Dense(10, activation='softmax')])# 编译模型pile(optimizer='adam',loss='sparse_categorical_crossentropy',metrics=['accuracy'])# 加载数据集(这里以MNIST手写数字数据集为例)mnist = tf.keras.datasets.mnist(x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data()# 数据预处理x_train, x_test = x_train / 255.0, x_test / 255.0# 定义稀疏性正则化器sparsity = tf.keras.regularizers.L1L2(l1=0.01, l2=0.0) # 根据需要调整正则化参数# 对神经网络的权重施加稀疏性正则化for layer in yers:if isinstance(layer, yers.Dense):layer.kernel_regularizer = sparsity# 训练模型model.fit(x_train, y_train, epochs=10, validation_data=(x_test, y_test))# 输出稀疏化后的权重信息for layer in yers:if isinstance(layer, yers.Dense):print(layer.get_weights()) # 查看稀疏化后的权重这是一个简单的示例,其中`tf.keras.regularizers.L1L2`是一个正则化器,可以通过调整`l1`和`l2`参数来控制稀疏性程度。
模型解释性评估方法
模型解释性评估方法衡量模型的解释性水平可以通过多个方面进行。
以下是一些常见的方法和指标:1.2.特征重要性:特征重要性是一个直观的指标,展示了模型中每个特征对预测结果的贡献程度。
对于线性模型,特征重要性可以直接通过模型参数来衡量;对于非线性模型,如神经网络,可以通过计算特征对模型输出的偏导数或使用特定算法(如SHAP值)来评估特征重要性。
3.4.5.局部可解释性:局部可解释性衡量模型在单个样本上的预测结果的可解释性。
LIME(局部可解释性模型)和SHAP(Shapley值)等方法可以计算特定样本的预测结果归因于各个特征的贡献程度,从而提供局部解释。
6.7.8.全局可解释性:全局可解释性评估模型在整个数据集上的预测结果的可解释性。
这通常通过特征重要性的平均值或者模型的整体结构来实现。
例如,决策树和随机森林等模型由于其结构直观,易于理解,因此具有较好的全局可解释性。
9.10.11.可视化:可视化是解释模型决策过程的有效手段。
例如,对于图像分类任务,可以通过可视化卷积神经网络的卷积核来理解模型学习到的特征;对于时间序列数据,可以通过可视化模型的隐藏层输出来了解模型如何捕捉时间依赖性。
12.13.14.简化模型:将复杂模型简化为更易于理解的形式也是评估解释性的一种方法。
例如,可以通过模型蒸馏技术将大型神经网络的知识转移到一个更简单的模型中,以提高解释性。
15.16.17.专家评估:在某些情况下,可以邀请领域专家对模型的解释性进行评估。
专家可以根据他们的知识和经验,对模型的决策过程和结果进行解读和评价。
18.需要注意的是,解释性是一个主观概念,不同的应用场景和利益相关者可能对解释性的要求不同。
因此,在衡量模型的解释性水平时,需要根据具体情况选择合适的评估方法和指标。
斯皮尔曼相关系数模型的建立
斯皮尔曼相关系数模型的建立斯皮尔曼相关系数(Spearman's rank correlation coefficient)是用来衡量两个变量之间的相关性的统计量。
它是由美国心理学家查尔斯·斯皮尔曼(Charles Spearman)于1904年提出的,适用于变量不满足正态分布的情况。
斯皮尔曼相关系数的计算方法是基于两个变量的排序。
具体而言,首先将两个变量的观测值按照大小进行排序,然后计算排序值的差异。
斯皮尔曼相关系数的取值范围为-1到1,其中-1表示完全负相关,1表示完全正相关,0表示无关。
斯皮尔曼相关系数的建立需要进行以下步骤:1. 数据收集:首先需要收集两个变量的观测数据。
这些数据可以来自于实验、调查或其他数据源。
2. 数据预处理:在计算斯皮尔曼相关系数之前,需要对数据进行预处理。
这包括去除异常值、处理缺失值、标准化等操作,以确保数据的准确性和可比性。
3. 数据排序:对于每一个变量,将其观测值按照大小进行排序。
如果有相同的观测值,则可以使用平均排名。
4. 计算排序差异:对于每一对观测值,计算其在排序中的差异。
可以使用原始观测值的排名之差,或者使用排名的差异进行计算。
5. 计算相关系数:根据排序差异的计算结果,使用特定的公式计算斯皮尔曼相关系数。
这个公式可以通过计算排名差异的平方和来得到。
6. 统计显著性检验:在进行相关系数计算之后,可以进行统计显著性检验,以确定相关系数是否显著。
常用的方法包括计算P值和置信区间。
斯皮尔曼相关系数模型可以用于各种领域的研究和分析。
在社会科学领域,它可以用来研究人们的行为和态度之间的关系。
在医学领域,它可以用于研究不同变量之间的关联,如疾病和风险因素之间的关系。
在金融领域,它可以用来分析不同股票或资产之间的相关性。
需要注意的是,斯皮尔曼相关系数只能衡量变量之间的单调关系,而不能确定其因果关系。
此外,斯皮尔曼相关系数对于异常值的影响较小,适用于非线性关系和非正态分布的数据。
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Modern datasets are often high dimensional
statistical estimation suffers from curse of dimensionality
Sparsity: popular assumption to address curse of dimensionality
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
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KKT Condition for Lasso Solution
Lasso solution: ˆL1 = arg min β
β
Y − Xβ
2 2
+λ β
1
ˆ=β ˆL1 : KKT condition: at β Exists a sub-gradient being zero: for all j = 1, . . . , p (Xj is the j -th column of X ): ˆ − y ) + λ∇|β ˆj | = 0. 2Xj (X β 1 Subgradient of L1 norm: ∇|u | = sign(u ) = −1 ∈ [−1, 1] u>0 u<0 u = 0.
Sparsity Models
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Standard Sparse Regression
¯+ Model: Y = X β
Y ∈ R n : observation X ∈ R n×p : design matrix ¯ ∈ R p : parameter vector to be estimated β ∈ R n : zero mean stochastic noise with variance σ 2
Are efficient algorithms (such as L1 or OMP) good enough?
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
7 / 28
Conditions and Results
Type of results (sparse recovery):
β 2 2
supp(β ) ⊂ F
s.t. |F | ≤ k
Forward Greedy Algorithm (OMP): select variables one by one
Initialize variable set F k = ∅ at k = 0 Iterate k = 1, . . . , p
Some extensions (complex regularization)
structured sparsity graphical model matrix regularization
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
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Modern Sparsity Analysis: Motivation
β 2 2
supp(β ) ⊂ F
s.t. |F | ≤ k
Forward Greedy Algorithm (OMP): select variables one by one
Initialize variable set F k = ∅ at k = 0 Iterate k = 1, . . . , p
Variable selection (can we find nonzero variables): can we recover the ¯? true support F ¯? ˆ) ≈ F supp(β ¯): can we recover Parameter estimation (how well we can estimate β the parameters? ˆ−β ¯ 2 β 2 ≤?
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
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Greedy Algorithms for standard sparse regularization
Reformulation: find variable set F ⊂ {1, . . . , p} to minimize min X β − Y
Are efficient algorithms (such as L1 or OMP) good enough? Yes but require conditions:
Irrepresentable: for support recovery RIP – Restricted Isometry Property: for parameter recovery
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Algorithms for Standard Sparsity
L0 regularization: natural method (computationally inefficient) ˆL = arg min Y − X β β 0
β 2 2,
subject to β 0 ≤ k
Y ∈ R n : observation X ∈ R n×p : design matrix ¯ ∈ R p : parameter vector to be estimated β ∈ R n : zero mean stochastic noise with variance σ 2
T. Zhang (Rutgers)
High dimensional setting: n p ¯ Sparsity: β has few nonzero components
¯) = {j : β ¯j = 0}. supp(β ¯ 0 = |supp(β ¯)| is small: β n
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
High dimensional setting: n
p
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
4 / 28
Standard Sparse Regression
¯+ Model: Y = X β
Y ∈ R n : observation X ∈ R n×p : design matrix ¯ ∈ R p : parameter vector to be estimated β ∈ R n : zero mean stochastic noise with variance σ 2
Theoretical question: recovery performance?
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
6 / 28
Conditions and Results
Type of results (sparse recovery):
Variable selection (can we find nonzero variables): can we recover the ¯? true support F ¯? ˆ) ≈ F supp(β ¯): can we recover Parameter estimation (how well we can estimate β the parameters? ˆ−β ¯ 2 β 2 ≤?
Modern datasets are often high dimensional
statistical estimation suffers from curse of dimensionality
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity MoAnalysis: Motivation
find best variable j to add to F k −1 (maximum reduction of squared error) F k = F k −1 ∪ {j }
terminate with some criterion; ˆ using regression with selected variables F k output β
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Algorithms for Standard Sparsity
L0 regularization: natural method (computationally inefficient) ˆL = arg min Y − X β β 0
β 2 2,
subject to β 0 ≤ k
find best variable j to add to F k −1 (maximum reduction of squared error) F k = F k −1 ∪ {j }
terminate with some criterion; ˆ using regression with selected variables F k output β
T. Zhang (Rutgers)
Sparsity Models
5 / 28
Greedy Algorithms for standard sparse regularization
Reformulation: find variable set F ⊂ {1, . . . , p} to minimize min X β − Y
L1 regularization (Lasso): convex relaxation (computationally efficient) ˆL = arg min β 1
β
Y − Xβ
2 2
+λ β
1
Theoretical questions:
¯ (recovery performance) how well can we estimate parameter β