回答:
いいえ、sklearnには前方選択アルゴリズムはないようです。ただし、再帰的特徴除去を提供します。これは、順次後方選択に似た貪欲な特徴除去アルゴリズムです。こちらのドキュメントをご覧ください。
http://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.feature_selection.RFE.html
coef_
インターフェースによって特徴の重要性がモデル係数によって定量化されることです。これはツリーベースの方法などを除外します。しかし、@ Maksudが求めたのは、Jamesによる「統計学習入門」で説明されているものです。 。これにより、単なる線形パラメトリックモデルではなく、すべてのタイプのモデルでフィーチャを選択できます。
Sklearnには前方選択アルゴリズムがありますが、scikit-learnではそうではありません。scikit-learnのF_regressionと呼ばれる機能選択方法にK
は、モデルに機能が追加されるまで(Kは入力)、モデルを最も改善する機能が順次含まれます。
各特徴のラベルを個別に回帰分析し、次にF統計を使用してどの特徴がモデルを最も改善したかを観察します。次に、勝った機能をモデルに組み込みます。次に、残りの機能を反復処理して、F統計またはF検定を使用して、モデルを最も改善する次の機能を見つけます。これは、モデルにK個の特徴があるまでこれを行います。
モデルに組み込まれたフィーチャに相関する残りのフィーチャは、残差と相関しないため(ラベルとはよく相関する可能性がありますが)、おそらく選択されないことに注意してください。これは、多重共線性を防ぐのに役立ちます。
Scikit-learnは確かに段階的回帰をサポートしていません。これは、「ステップワイズ回帰」として一般に知られているのは線形回帰の係数のp値に基づくアルゴリズムであり、scikit-learnはモデル学習(有意性テストなど)への推論的アプローチを意図的に回避するためです。さらに、純粋なOLSは多数の回帰アルゴリズムの1つにすぎず、scikit-learnの観点からは、非常に重要でもなければ、最高の1つでもありません。
ただし、線形モデルを使用して特徴を選択するための優れた方法を引き続き必要とする人には、いくつかのアドバイスがあります。
ElasticNet
またはのような本質的に疎なモデルを使用しLasso
ます。StandardScaler
注文しますmodel.coef_
。完全に独立した共変量の場合、p値によるソートと同等です。クラスsklearn.feature_selection.RFE
はあなたのためにそれを行いRFECV
、機能の最適な数を評価します。statsmodels
mlxtend
パッケージは、すべての推定量およびメトリックに対してこのアプローチをサポートしています。statsmodels
、このパッケージがp値を計算するため、これを基にしたほうが簡単です。基本的な前後選択は次のようになります。`` `
from sklearn.datasets import load_boston
import pandas as pd
import numpy as np
import statsmodels.api as sm
data = load_boston()
X = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)
y = data.target
def stepwise_selection(X, y,
initial_list=[],
threshold_in=0.01,
threshold_out = 0.05,
verbose=True):
""" Perform a forward-backward feature selection
based on p-value from statsmodels.api.OLS
Arguments:
X - pandas.DataFrame with candidate features
y - list-like with the target
initial_list - list of features to start with (column names of X)
threshold_in - include a feature if its p-value < threshold_in
threshold_out - exclude a feature if its p-value > threshold_out
verbose - whether to print the sequence of inclusions and exclusions
Returns: list of selected features
Always set threshold_in < threshold_out to avoid infinite looping.
See https://en.wikipedia.org/wiki/Stepwise_regression for the details
"""
included = list(initial_list)
while True:
changed=False
# forward step
excluded = list(set(X.columns)-set(included))
new_pval = pd.Series(index=excluded)
for new_column in excluded:
model = sm.OLS(y, sm.add_constant(pd.DataFrame(X[included+[new_column]]))).fit()
new_pval[new_column] = model.pvalues[new_column]
best_pval = new_pval.min()
if best_pval < threshold_in:
best_feature = new_pval.argmin()
included.append(best_feature)
changed=True
if verbose:
print('Add {:30} with p-value {:.6}'.format(best_feature, best_pval))
# backward step
model = sm.OLS(y, sm.add_constant(pd.DataFrame(X[included]))).fit()
# use all coefs except intercept
pvalues = model.pvalues.iloc[1:]
worst_pval = pvalues.max() # null if pvalues is empty
if worst_pval > threshold_out:
changed=True
worst_feature = pvalues.argmax()
included.remove(worst_feature)
if verbose:
print('Drop {:30} with p-value {:.6}'.format(worst_feature, worst_pval))
if not changed:
break
return included
result = stepwise_selection(X, y)
print('resulting features:')
print(result)
この例では、次の出力が出力されます。
Add LSTAT with p-value 5.0811e-88
Add RM with p-value 3.47226e-27
Add PTRATIO with p-value 1.64466e-14
Add DIS with p-value 1.66847e-05
Add NOX with p-value 5.48815e-08
Add CHAS with p-value 0.000265473
Add B with p-value 0.000771946
Add ZN with p-value 0.00465162
resulting features:
['LSTAT', 'RM', 'PTRATIO', 'DIS', 'NOX', 'CHAS', 'B', 'ZN']
実際、Statsmodelsを使用し、独自のメトリック(AIC、BIC、Adjusted-R-Squaredなど)を設定して変数をモデルに徐々に追加できる「Forward_Select」と呼ばれる素晴らしいアルゴリズムがあります。アルゴリズムは、このページのコメントセクションにあります。スクロールダウンすると、ページの下部近くに表示されます。
https://planspace.org/20150423-forward_selection_with_statsmodels/
アルゴリズムには素晴らしい機能も1つあると付け加えます。分類または回帰の問題に適用できます。あなたはそれを伝える必要があります。
試してみて、自分の目で確かめてください。