CMD + K

Introduksjon til maskinlæringFra problem til datasettBegreper & formler17
12 min lesing

Fra problem til datasett

Gjør et praktisk problem om til features og labels, koder kategorier, skalerer riktig og splitter data uten lekkasje, med scikit-learns fit og transform.

Læringsmål
  • 01Formuler et ML-problem med enhet, prediksjonstidspunkt, features og label, og avgjør om det er veiledet eller uveiledet læring
  • 02Forklar hvorfor nominelle kategorier one-hot-kodes i stedet for å få heltallskoder, og regn ut antall features etter kodingen
  • 03Regn ut standardiserte og min–maks-skalerte verdier med treningsstatistikk, også for testverdier utenfor treningsområdet
  • 04Velg riktig bruk av fit, transform og fit_transform, og forklar hvorfor scaler.fit_transform(X_test) er feil
  • 05Finn datalekkasje, også target-lekkasje, i en featureliste eller en kodesnutt, og forklar hvordan en Pipeline hindrer den
  • 06Tolk argumentene til train_test_split (test_size, stratify, random_state og shuffle), og velg splitt for tidsserier og grupperte data
0 av 22 aktiviteter
Kjerneidé

Før en modell kan lære noe, må noen bestemme hva den skal svare på, hvilke tall den får se, og hvilke data den ikke får se før helt til slutt. Det meste som går galt i maskinlæring, går galt her og ikke i algoritmen. Tenk på en lærer som lager en prøve: bruker hun prøveoppgavene i undervisningen, måler prøven hukommelse i stedet for forståelse, og karakterene blir bedre enn kunnskapen.

Steg 1 av 7

Problem, features og labels

Konsept

Tenk deg at et studenthus vil anslå neste døgns strømforbruk. Det er fristende å åpne et modellbibliotek med én gang, men først må vi bestemme hva prediksjonen skal brukes til. Skal vi anslå et antall kilowattimer, varsle om forbruket går over en grense, eller finne døgn med lignende mønster? De tre målene krever ulike labels, metrikker og evalueringsoppsett.

I veiledet læring har hvert treningseksempel et kjent fasitsvar. Er svaret et tall, som kilowattimer, er det regresjon. Er det en kategori, som «over grensen» eller ikke, er det klassifikasjon. I uveiledet læring finnes ingen fasit, og vi leter etter struktur i dataene alene: grupper av lignende døgn (clustering), færre dimensjoner eller uvanlige døgn. En klynge er ikke automatisk en «ekte» type, og en label er ikke automatisk riktig bare fordi den står i en database.

En feature er en inputvariabel modellen får ved prediksjonstidspunktet. En label er verdien veiledet læring skal predikere. Tidspunktet er avgjørende: målt forbruk klokken 23 er en gyldig feature for å forutsi morgendagen, men lekkasje hvis oppgaven er å varsle dagens topp klokken 08. En nyttig vane er å skrive én setning før du samler data: Gitt informasjon som er tilgjengelig ved tidspunkt T, prediker Y for enhet E over horisont H.

Playground

I scikit-learn er formene faste. Featurene ligger i en matrise X med form , én rad per eksempel, og labelene i en vektor y med form . Veiledede modeller trenes med fit(X, y), uveiledede med fit(X).

Veiledet og uveiledet læring på samme data

Prøv: Dra temp_ny og se «veiledet» gi et salgstall som følger temperaturen, mens «uveiledet» bare plasserer dagen i en gruppe.

Pythonkap1-veiledet-uveiledet.py
RegneeksempelEn kommune vil vite hvilke bruer som bør inspiseres neste år. Formuler problemet.

Steg 1. Enhet og tidspunkt: én rad per bru, prediksjon 1. januar og horisont på tolv måneder.

Steg 2. Label: «fikk påvist alvorlig skade i løpet av året» (ja eller nei). Det er veiledet klassifikasjon, fordi tidligere år gir kjente svar.

Steg 3. Features som er kjent 1. januar: alder, materiale, trafikkmengde, avstand til sjøen og tilstandsgrad fra forrige inspeksjon.

Steg 4. Ikke features: «reparasjonskostnad i år» og «antall stengte dager i år» finnes først etter at svaret er kjent. Tar vi dem med, ser modellen glimrende ut på historiske data og er ubrukelig 1. januar.

Øving 1 av 1

Du vil forutsi om en kunde avslutter abonnementet neste måned. Hvilket oppsett er veiledet læring?

Mine notater

Skriv egne notater for dette kapittelet. De lagres automatisk og dukker opp i «Mine notater»-oversikten paa fag-siden.

Laster…