Чи існує метод, протилежний зменшенню розмірності?


9

Я новачок у галузі машинного навчання, але зробив свою частку обробки сигналів. Будь ласка, повідомте мене, якщо це питання було неправильно позначено.

У мене є двовимірні дані, які визначаються щонайменше трьома змінними, із дуже нелінійним способом, занадто складним для моделювання.

Я мав різний рівень успіху в витягуванні двох основних компонентів із даних за допомогою таких методів, як PCA та ICA (з бібліотеки python Scikit-Learn), але, схоже, ці методи (або, принаймні, ці реалізація методів) обмежені для вилучення стільки компонентів, скільки є розміри в даних, наприклад, 2 компоненти з хмари 2D точок.

Складаючи графіки даних, навченому оці зрозуміло, що є три різні лінійні тренди, три кольорові лінії показують напрямки.

графік даних

При використанні PCA основний компонент вирівнюється до однієї з кольорових ліній, а інший знаходиться на 90 °, як очікувалося. При використанні ICA перший компонент вирівнюється синьою лінією, а другий - десь між червоною та зеленою. Я шукаю інструмент, який міг би відтворити всі три компоненти мого сигналу.

EDIT, Додаткова інформація: Я тут працюю в невеликому підмножині більшої фазової площини. У цьому невеликому підмножині кожна вхідна змінна виробляє лінійну зміну на площині, але напрямок та амплітуда цієї зміни нелінійні і залежать від того, де саме на більшій площині я працюю. В деяких місцях дві змінні можуть бути виродженими: вони призводять до зміни в одному напрямку. наприклад, скажімо, що модель залежить від X, Y і Z. Зміна змінної X призведе до зміни синьої лінії; Y викликає зміну уздовж зеленої лінії; Z, уздовж червоного.


3
Якщо я правильно розумію, концепція, яку ви шукаєте, вкладається . Знайдіть методи ядра та зокрема PCA ядра .
— Емре

1
Я не впевнений у цьому, тому не розміщую це як відповідь. У моделі нейронної мережі можна зберігати розмір прихованого шару> розмірність вхідного шару. Тоді ви можете використовувати прихований шар як вхід до іншої мережі / моделі. Але для цього потрібно багато даних.
— Азраель

Коли ви говорите двовимірні дані, визначені щонайменше трьома змінними, в якому сенсі ви використовуєте термін "змінна"? Чи були б заняття підходящою заміною? Варто зазначити, що PCA витягує з даних максимально варіативні розміри, це не обов'язково найбільш дискримінаційна трансформація, яка застосовується. Ви подивилися на кластеризацію?
— image_doctor

Чи знаєте ви щось про нелінійність моделі? Хоча це може бути занадто складним для імітації, знаючи, що він складається з максимум поліномів 3-го ступеня, значно обмежує функціональну інженерію, наприклад, ви можете додати всі поліси 3-го ступеня, а потім PCA повернутися до 3D.
— AN6U5

Я обговорював з моїм другом-статистиком, який запропонував використовувати PCA ядра для похідної моїх даних, оскільки я шукаю нахили. Чи вважатимемо похідне вважати "характеристикою"?
— PhilMacKay

Відповіді:


8

Коротка відповідь - так.

По суті, ви будете виконувати якусь функцію інженерії. Це означає, що часто будується ряд функцій ваших даних:

ϕj(x):Rp→R ,  j=1,...,K

Які, з’єднані разом, визначають трансформований вектор даних ϕ(x) довжини K.

Існує кілька способів, кращих і гірших, зробити це. Ви можете шукати такі терміни, як:

  1. Шпонки та узагальнені моделі добавок.
  2. Хитрість ядра (як зробити модель де K→∞).
  3. Інжиніринг особливостей (різноманітних вручну, наприклад, додавання x2 до ваших даних).
  4. Глибоке навчання, репрезентативне навчання

Як ви могли здогадатися з такої різноманітної техніки мішок, це велика область. Само собою зрозуміло, але потрібно бути обережним, щоб уникнути перенапруження.

У цьому документі Представлення навчання: огляд та нові перспективи розглядає деякі проблеми навколо того, що робить певний набір функцій «хорошим», з точки зору глибокого навчання.


-2

Я думаю, ви шукаєте функції, які витягують нові функції. Функція, яка найкраще відображає набір даних. Якщо це так, то такий метод ми називаємо "вилученням функції".

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.