incrementalLearner

マルチクラス誤り訂正出力符号 (ECOC) モデルをインクリメンタル学習器に変換

R2022a 以降

構文

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl)

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl,Name=Value)

説明

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl) は、マルチクラス分類用の従来式の学習済みマルチクラス誤り訂正出力符号 (ECOC) モデル Mdl のハイパーパラメーターと係数を使用して、インクリメンタル学習用の ECOC モデル IncrementalMdl を返します。プロパティ値は Mdl から得られた知識を反映しているため、IncrementalMdl は新しい観測値に対してラベルの予測を行うことができます。また "ウォーム" となるため、予測性能が追跡されます。

例

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl,Name=Value) は、1 つ以上の名前と値の引数によって指定された追加オプションを使用します。一部のオプションでは、予測性能の追跡を行う前に IncrementalMdl に学習させる必要があります。たとえば、MetricsWarmupPeriod=50,MetricsWindowSize=100 は、50 個の観測値から成る、パフォーマンスメトリクスの追跡前のインクリメンタル学習の予備期間を指定し、ウィンドウパフォーマンスメトリクスを更新する前に 100 個の観測値を処理することを指定します。

例

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従来式の学習済みモデルのインクリメンタル学習器への変換

ライブスクリプトを開く

fitcecoc を使用してマルチクラス ECOC 分類モデルに学習させ、それをインクリメンタル学習器に変換します。

データの読み込み

人の行動のデータセットを読み込みます。

load humanactivity

データセットの詳細については、コマンドラインで Description を入力してください。

ECOC モデルの学習

マルチクラス ECOC 分類モデルをデータセット全体に当てはめます。

Mdl = fitcecoc(feat,actid);

Mdl は従来式の学習済み ECOC 分類モデルを表す ClassificationECOC モデルオブジェクトです。

学習済みモデルの変換

従来式の学習済み ECOC 分類モデルをインクリメンタル学習用のモデルに変換します。

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl)

IncrementalMdl = 
  incrementalClassificationECOC

            IsWarm: 1
           Metrics: [1×2 table]
        ClassNames: [1 2 3 4 5]
    ScoreTransform: 'none'
    BinaryLearners: {10×1 cell}
        CodingName: 'onevsone'
          Decoding: 'lossweighted'


  Properties, Methods

IncrementalMdl は、インクリメンタル学習用に準備された incrementalClassificationECOC モデルオブジェクトです。

関数 incrementalLearner は、バイナリ学習器の符号化設計とモデルパラメーターを、Mdl が学習データから抽出する他の情報と共に渡して、インクリメンタル学習器を初期化します。
IncrementalMdl はウォーム (IsWarm が 1) です。これは、インクリメンタル学習関数がパフォーマンスメトリクスの追跡と予測を実行できることを意味します。

応答予測

従来式の学習済みモデルから変換して作成したインクリメンタル学習器は、追加の処理なしで予測を生成できます。

両方のモデルを使用して、すべての観測値の分類スコアを予測します。

[~,ttscores] = predict(Mdl,feat);
[~,ilcores] = predict(IncrementalMdl,feat);
compareScores = norm(ttscores - ilcores)

compareScores = 0

モデルによって生成されたスコアの差は 0 です。

パフォーマンスメトリクスオプションの構成

ライブスクリプトを開く

学習済みの ECOC モデルを使用して、インクリメンタル学習器を初期化します。メトリクスのウォームアップ期間とメトリクスウィンドウサイズを指定して、インクリメンタル学習器を準備します。

人の行動のデータセットを読み込みます。

load humanactivity

データセットの詳細については、コマンドラインで Description を入力してください。

データをランダムに 2 分割します。最初の半分は従来式のモデルの学習用、残りの半分はインクリメンタル学習用です。

n = numel(actid);

rng(1) % For reproducibility
cvp = cvpartition(n,Holdout=0.5);
idxtt = training(cvp);
idxil = test(cvp);

% First half of data
Xtt = feat(idxtt,:);
Ytt = actid(idxtt);

% Second half of data
Xil = feat(idxil,:);
Yil = actid(idxil);

データの最初の半分に ECOC モデルを当てはめます。

Mdl = fitcecoc(Xtt,Ytt);

従来式の学習済み ECOC モデルをインクリメンタル学習用のモデルに変換します。次を指定します。

メトリクスのウォームアップ期間は観測値 2000 個
メトリクスウィンドウサイズは観測値 500 個

IncrementalMdl = incrementalLearner(Mdl, ...
    MetricsWarmupPeriod=2000,MetricsWindowSize=500);

既定では、incrementalClassificationECOC は分類誤差損失を使用してモデルの性能を測定します。

関数 updateMetricsAndFit を使用して、インクリメンタルモデルをデータの残りの半分に当てはめます。各反復で次を行います。

20 個の観測値を一度に処理して、データストリームをシミュレートします。
前のインクリメンタルモデルを、入力観測値に当てはめた新しいモデルで上書きします。
1 番目のバイナリ学習器の 1 番目のモデル係数 $β_{11}$ 、累積メトリクス、およびウィンドウメトリクスを保存し、インクリメンタル学習中にそれらがどのように進化するかを確認します。

% Preallocation
nil = numel(Yil);
numObsPerChunk = 20;
nchunk = ceil(nil/numObsPerChunk);
ce = array2table(zeros(nchunk,2),VariableNames=["Cumulative","Window"]);
beta11 = [IncrementalMdl.BinaryLearners{1}.Beta(1); zeros(nchunk+1,1)];  

% Incremental fitting
for j = 1:nchunk
    ibegin = min(nil,numObsPerChunk*(j-1) + 1);
    iend   = min(nil,numObsPerChunk*j);
    idx = ibegin:iend;    
    IncrementalMdl = updateMetricsAndFit(IncrementalMdl,Xil(idx,:),Yil(idx));
    ce{j,:} = IncrementalMdl.Metrics{"ClassificationError",:};
    beta11(j+1) = IncrementalMdl.BinaryLearners{1}.Beta(1);
end

IncrementalMdl は、ストリーム内のすべてのデータで学習させた incrementalClassificationECOC モデルオブジェクトです。インクリメンタル学習中およびモデルがウォームアップされた後、updateMetricsAndFit は入力観測値でモデルの性能をチェックし、モデルをその観測値に当てはめます。

パフォーマンスメトリクスと $β_{11}$ が学習中にどのように進化するかを確認するには、それらを別々のタイルにプロットします。

t = tiledlayout(2,1);
nexttile
plot(beta11)
ylabel("\beta_{11}")
xlim([0 nchunk]);
xline(IncrementalMdl.MetricsWarmupPeriod/numObsPerChunk,"r-.");
nexttile
plot(ce.Variables);
xlim([0 nchunk]);
ylabel("Classification Error")
xline(IncrementalMdl.MetricsWarmupPeriod/numObsPerChunk,"r-.");
legend(ce.Properties.VariableNames,Location="best")
xlabel(t,"Iteration")

$Figure contains 2 axes objects. Axes object 1 with ylabel \beta_{11} contains 2 objects of type line, constantline. Axes object 2 with ylabel Classification Error contains 3 objects of type line, constantline. These objects represent Cumulative, Window.$

このプロットは、updateMetricsAndFit が次のアクションを実行することを示しています。

$β_{11}$ をインクリメンタル学習のすべての反復で当てはめます。
パフォーマンスメトリクスをメトリクスのウォームアップ期間 (赤色の垂直な線) 後にのみ計算します。
累積メトリクスを各反復中に計算します。
ウィンドウメトリクスを 500 個の観測値 (25 回の反復) の処理後に計算します。

入力引数

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`Mdl` — マルチクラス分類用の従来式の学習済み ECOC モデル
`ClassificationECOC` モデルオブジェクト | `CompactClassificationECOC` モデルオブジェクト

マルチクラス分類用の従来式の学習済み ECOC モデル。fitcecoc によって返される ClassificationECOC モデルオブジェクト、または compact によって返される CompactClassificationECOC モデルオブジェクトとして指定します。

メモ

Mdl に学習させるときは、fitcecoc の名前と値の引数 Learners を指定して、サポートベクターマシン (SVM) バイナリ学習器テンプレート (templateSVM) または線形分類モデルバイナリ学習器テンプレート (templateLinear) を使用しなければなりません。
インクリメンタル学習関数は、数値の入力予測子データのみをサポートします。Mdl に categorical データで学習させた場合、インクリメンタル学習関数を使用するには符号化したバージョンの categorical データを準備する必要があります。dummyvar を使用して、各カテゴリカル変数をダミー変数で構成される数値行列に変換します。その後、学習関数での categorical データの符号化と同じ方法で、すべてのダミー変数行列とその他の数値予測子を連結します。詳細については、ダミー変数を参照してください。

名前と値の引数

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オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

例: Decoding="lossbased",MetricsWindowSize=100 は、損失に基づく復号化方式を使用し、ウィンドウパフォーマンスメトリクスを更新する前に 100 個の観測値を処理することを指定します。

ECOC 分類器オプション

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`BinaryLoss` — バイナリ学習器損失関数
`Mdl.BinaryLoss` (既定値) | `"hamming"` | `"linear"` | `"logit"` | `"exponential"` | `"binodeviance"` | `"hinge"` | `"quadratic"` | 関数ハンドル

バイナリ学習器損失関数。組み込みの損失関数の名前または関数ハンドルとして指定します。

次の表で、組み込み関数について説明します。ここで、y_j は特定のバイナリ学習器のクラスラベル (集合 {–1,1,0} 内)、s_j は観測値 j のスコア、g(y_j,s_j) はバイナリ損失の式です。

値	説明	スコア領域	g(y_j,s_j)
`"binodeviance"`	二項分布からの逸脱度	(–∞,∞)	log[1 + exp(–2y_js_j)]/[2log(2)]
`"exponential"`	指数	(–∞,∞)	exp(–y_js_j)/2
`"hamming"`	ハミング	[0,1] または (–∞,∞)	[1 – sign(y_js_j)]/2
`"hinge"`	ヒンジ	(–∞,∞)	max(0,1 – y_js_j)/2
`"linear"`	線形	(–∞,∞)	(1 – y_js_j)/2
`"logit"`	ロジスティック	(–∞,∞)	log[1 + exp(–y_js_j)]/[2log(2)]
`"quadratic"`	2 次	[0,1]	[1 – y_j(2s_j – 1)]²/2

バイナリ損失は、y_j = 0 の場合に損失が 0.5 になるように正規化されます。また、各クラスについて平均のバイナリ損失が計算されます[1]。

カスタムバイナリ損失関数の場合は関数ハンドルを指定します。たとえば、customFunction の場合は BinaryLoss=@customFunction を指定します。
customFunction の形式は次のとおりです。
```
bLoss = customFunction(M,s)
```
- M は Mdl.CodingMatrix に格納された K 行 B 列の符号化行列です。
- s は 1 行 B 列の分類スコアの行ベクトルです。
- bLoss は分類損失です。このスカラーは、特定のクラスのすべての学習器についてバイナリ損失を集計します。たとえば、平均バイナリ損失を使用して、各クラスの学習器の損失を集計できます。
- K は、クラスの数です。
- B はバイナリ学習器の数です。
カスタムバイナリ損失関数の例については、カスタムバイナリ損失関数の使用による ECOC モデルのテスト標本ラベルの予測を参照してください。この例は従来式の学習済みモデルの例です。この例で示しているように、インクリメンタル学習用のカスタム損失関数を定義できます。

詳細については、バイナリ損失を参照してください。

データ型: char | string | function_handle

`Decoding` — 復号化スキーム
`"lossweighted"` (既定値) | `"lossbased"`

復号化方式。"lossweighted" または "lossbased" として指定します。

ソフトウェアでバイナリ損失をどのように集計して各観測値の予測クラスを判定するかは、ECOC モデルの復号化方式で指定します。ソフトウェアでは 2 つの復号化方式をサポートしています。

"lossweighted" — 観測値の予測クラスは、バイナリ学習器におけるバイナリ損失の合計が最小になるクラスに対応します。
"lossbased" — 観測値の予測クラスは、バイナリ学習器におけるバイナリ損失の平均が最小になるクラスに対応します。

詳細については、バイナリ損失を参照してください。

例: Decoding="lossbased"

データ型: char | string

パフォーマンスメトリクスオプション

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`Metrics` — インクリメンタル学習中に追跡するモデルのパフォーマンスメトリクス
`"classiferror"` (既定値) | 関数ハンドル | cell ベクトル | 構造体配列

関数 updateMetrics または updateMetricsAndFit を使ってインクリメンタル学習中に追跡するモデルのパフォーマンスメトリクス。"classiferror" (分類誤差または誤分類誤差率)、関数ハンドル (@metricName など)、関数ハンドルの構造体配列、または名前、関数ハンドル、構造体配列の cell ベクトルとして指定します。

パフォーマンスメトリクスを返すカスタム関数を指定するには、関数ハンドル表記を使用します。関数は次の形式でなければなりません。

metric = customMetric(C,S)

出力引数 metric は n 行 1 列の数値ベクトルです。ここで、各要素は、学習サイクル中にインクリメンタル学習関数によって処理されたデータの対応する観測値の損失です。
関数名 (ここでは customMetric) を指定します。
C は n 行 K 列の logical 行列であり、対応する観測値が属するクラスを各行が示します。K はクラスの数です。列の順序は ClassNames プロパティのクラスの順序に対応します。C を作成するには、指定されたデータの各観測値について観測値 p がクラス q に属する場合に C(p,q) = 1 を設定します。行 p の他の要素を 0 に設定します。
S は、予測分類スコアの n 行 K 列の数値行列です。S は predict の出力 NegLoss に似ています。ここで、行はデータの観測値に対応し、列の順序は ClassNames プロパティのクラスの順序に対応しています。S(p,q) は、クラス q に分類されている観測値 p の分類スコアです。

複数のカスタムメトリクスを指定し、それぞれにカスタム名を割り当てるには、構造体配列を使用します。組み込みメトリクスとカスタムメトリクスの組み合わせを指定するには、cell ベクトルを使用します。

updateMetrics および updateMetricsAndFit は、table で指定したメトリクスを Metrics プロパティに保存します。Metrics のデータ型によって、table の行名が決まります。

`Metrics` 値のデータ型	`Metrics` プロパティの行名の説明	例
string または文字ベクトル	対応する組み込みメトリクスの名前	`"classiferror"` の行名は `"ClassificationError"`
構造体配列	フィールド名	`struct(Metric1=@customMetric1)` の行名は `"Metric1"`
プログラムファイルに格納されている関数への関数ハンドル	関数名	`@customMetric` の行名は `"customMetric"`
無名関数	`CustomMetric_j`。ここで、`j` は `Metrics` のメトリクス `j`	`@(C,S)customMetric(C,S)...` の行名は `CustomMetric_1`

パフォーマンスメトリクスオプションの詳細については、パフォーマンスメトリクスを参照してください。

例: Metrics=struct(Metric1=@customMetric1,Metric2=@customMetric2)

例: Metrics={@customMetric1,@customMetric2,"classiferror",struct(Metric3=@customMetric3)}

データ型: char | string | struct | cell | function_handle

`MetricsWarmupPeriod` — パフォーマンスメトリクスを追跡する前に当てはめる観測値の数
`0` (既定値) | 非負の整数

インクリメンタルモデルが Metrics プロパティのパフォーマンスメトリクスを追跡する前に当てはめなければならない観測値の数。非負の整数として指定します。インクリメンタルモデルは、インクリメンタル近似関数が MetricsWarmupPeriod 個の観測値をインクリメンタルモデルに当てはめた後、ウォームになります。

パフォーマンスメトリクスオプションの詳細については、パフォーマンスメトリクスを参照してください。

例: MetricsWarmupPeriod=50

データ型: single | double

`MetricsWindowSize` — ウィンドウパフォーマンスメトリクスの計算に使用する観測値の数
`200` (既定値) | 正の整数

ウィンドウパフォーマンスメトリクスの計算に使用する観測値の数。正の整数として指定します。

パフォーマンスメトリクスオプションの詳細については、パフォーマンスメトリクスを参照してください。

例: MetricsWindowSize=250

データ型: single | double

`UpdateBinaryLearnerMetrics` — バイナリ学習器のメトリクスの更新のフラグ
`false` または `0` (既定値) | `true` または `1`

バイナリ学習器のメトリクスの更新のフラグ。logical 0 (false) または 1 (true) として指定します。

値が true の場合、BinaryLearners プロパティに格納されたバイナリ学習器の Metrics プロパティを使用してソフトウェアでバイナリ学習器のパフォーマンスメトリクスが追跡されます。例については、モデルとバイナリ学習器のパフォーマンスメトリクスを追跡するためのインクリメンタルモデルの構成を参照してください。

例: UpdateBinaryLearnerMetrics=true

データ型: logical

出力引数

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`IncrementalMdl` — インクリメンタル学習用の ECOC 分類モデル
`incrementalClassificationECOC` モデルオブジェクト

インクリメンタル学習用の ECOC 分類モデル。incrementalClassificationECOC モデルオブジェクトとして返されます。IncrementalMdl は新しいデータに基づいて予測を生成するようにも構成されます (predict を参照)。

インクリメンタル学習用に IncrementalMdl を初期化するために、incrementalLearner は、次の表に示す Mdl のプロパティの値を IncrementalMdl の対応するプロパティに渡します。

プロパティ	説明
`BinaryLearners`	学習済みバイナリ学習器。モデルオブジェクトの cell 配列。`Mdl` の学習器は従来式の学習済みバイナリ学習器で、`IncrementalMdl` の学習器は従来式の学習済みバイナリ学習器から変換されたインクリメンタル学習用のバイナリ学習器です。
`BinaryLoss`	バイナリ学習器損失関数。文字ベクトル。名前と値の引数 `BinaryLoss` を使用して異なる値を指定できます。
`ClassNames`	バイナリ分類のクラスラベル。名前のリスト
`CodingMatrix`	バイナリ学習器のクラス割り当て符号。数値行列
`CodingName`	符号化設計名。文字ベクトル
`NumPredictors`	予測子の数。正の整数
`Prior`	前のクラスラベルの分布。数値ベクトル

Mdl の Cost プロパティは、incrementalClassificationECOC でサポートされないため、incrementalLearner で使用されないことに注意してください。

詳細

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インクリメンタル学習

"インクリメンタル学習" ("オンライン学習") は、予測子変数の分布、予測関数や目的関数の素性 (調整パラメーターの値を含む)、観測値にラベル付けがされているか等についてほぼ知識が無い時に、データストリームから入ってくるデータを処理することに関係している機械学習の一分野です。従来の機械学習は、モデルへの当てはめに十分にラベル付けされたデータを使用でき、交差検証を実施してハイパーパラメーターを調整し、予測子の分布を推論するもので、インクリメンタル学習と異なります。

入力観測値に対し、インクリメンタル学習モデルは、次のいずれかの方法 (通常はこの順序) でデータを処理します。

ラベルを予測します。
予測性能を測定します。
モデルの構造的な破綻やドリフトについてチェックします。
入力観測値へモデルを当てはめます。

詳細については、インクリメンタル学習の概要を参照してください。

分類誤差

"分類誤差" は次のような形式になります。

$L = \sum_{j = 1}^{n} w_{j} e_{j},$

ここで

w_j は観測値 j の重みです。重みは再度正規化され、合計は 1 になります。
観測 j の予測クラスが真のクラスと異なる場合、e_j = 1 になり、それ以外の場合は 0 になります。

つまり、分類誤差は、分類器が誤分類した観測値の比率です。

バイナリ損失

"バイナリ損失" は、バイナリ学習器がどの程度の精度で観測値をクラスに分類するかを決定する、クラスと分類スコアの関数です。ソフトウェアでバイナリ損失をどのように集計して各観測値の予測クラスを判定するかは、ECOC モデルの "復号化方式" で指定します。

以下のように仮定します。

m_kj は符号化設計行列 M の要素 (k,j)、つまりバイナリ学習器 j のクラス k に対応する符号。M は K 行 B 列の行列であり、K はクラスの数、B はバイナリ学習器の数です。
s_j は観測値に対するバイナリ学習器 j のスコア。
g はバイナリ損失関数。
$\hat{k}$ は観測値の予測クラス。

ソフトウェアでは 2 つの復号化方式をサポートしています。

"損失に基づく復号化" [3] (Decoding が "lossbased") — 観測値の予測クラスは、すべてのバイナリ学習器におけるバイナリ損失の平均が最小になるクラスに対応します。

$\hat{k} = \underset{k}{argmin} \frac{1}{B} \sum_{j = 1}^{B} | m_{k j} | g (m_{k j}, s_{j}) .$
"損失に重みを付けた復号化" [2] (Decoding が "lossweighted") — 観測値の予測クラスは、対応するクラスのバイナリ学習器におけるバイナリ損失の平均が最小になるクラスに対応します。

$\hat{k} = \underset{k}{argmin} \frac{\sum_{j = 1}^{B} | m_{k j} | g (m_{k j}, s_{j})}{\sum_{j = 1}^{B} | m_{k j} |} .$
分母はクラス k のバイナリ学習器の数に対応します。[1]によると、すべてのクラスの損失値が同じダイナミックレンジに収まるので、損失に重みを付けた復号化では分類精度が向上します。

関数 predict、resubPredict、および kfoldPredict は、それぞれの観測値とクラスについて、argmin の目的関数の符号反転値を 2 番目の出力引数 (NegLoss) として返します。

次の表は、サポートされる損失関数をまとめたものです。ここで、y_j は特定のバイナリ学習器のクラスラベル (集合 {–1,1,0} 内)、s_j は観測値 j のスコア、g(y_j,s_j) はバイナリ損失関数です。

値	説明	スコア領域	g(y_j,s_j)
`"binodeviance"`	二項分布からの逸脱度	(–∞,∞)	log[1 + exp(–2y_js_j)]/[2log(2)]
`"exponential"`	指数	(–∞,∞)	exp(–y_js_j)/2
`"hamming"`	ハミング	[0,1] または (–∞,∞)	[1 – sign(y_js_j)]/2
`"hinge"`	ヒンジ	(–∞,∞)	max(0,1 – y_js_j)/2
`"linear"`	線形	(–∞,∞)	(1 – y_js_j)/2
`"logit"`	ロジスティック	(–∞,∞)	log[1 + exp(–y_js_j)]/[2log(2)]
`"quadratic"`	2 次	[0,1]	[1 – y_j(2s_j – 1)]²/2

y_j = 0 のときに損失が 0.5 になるようにバイナリ損失が正規化され、バイナリ学習器の平均が集計に使用されます[1]。

ECOC 分類器の全体的な性能の尺度である全体の分類損失 (オブジェクト関数 loss および predict の名前と値の引数 LossFun により指定) とバイナリ損失を混同しないでください。

アルゴリズム

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パフォーマンスメトリクス

関数 updateMetrics および updateMetricsAndFit は、インクリメンタルモデルが "ウォーム" (IsWarm プロパティが true) のときにのみ、新しいデータからモデルのパフォーマンスメトリクス (Metrics) を追跡します。
- incrementalLearner を使用してインクリメンタルモデルを作成するときに、MetricsWarmupPeriod が 0 (incrementalLearner の既定値) である場合、モデルは作成時にウォームになります。
- それ以外の場合、インクリメンタルモデルは、fit または updateMetricsAndFit で次の両方のアクションを実行するとウォームになります。
  - インクリメンタルモデルを MetricsWarmupPeriod の観測値 ("メトリクスのウォームアップ期間") に当てはめる。
  - インクリメンタルモデルを予測されるすべてのクラスに当てはめる (incrementalClassificationECOC の引数 MaxNumClasses と ClassNames を参照)。
インクリメンタルモデルの Metrics プロパティは、各パフォーマンスメトリクスの 2 つの形式を table の変数 (列) Cumulative および Window とし、個々のメトリクスを行に格納します。インクリメンタルモデルがウォームになると、updateMetrics および updateMetricsAndFit は次の頻度でメトリクスを更新します。
- Cumulative — 関数は、モデルの性能追跡の開始以降の累積メトリクスを計算します。関数は、関数が呼び出されるたびにメトリクスを更新し、提供されたデータセット全体に基づいて計算を行います。
- Window — 関数は、MetricsWindowSize によって決定されたウィンドウ内のすべての観測値に基づいてメトリクスを計算します。これによってソフトウェアが Window メトリクスを更新する頻度も決まります。たとえば、MetricsWindowSize が 20 の場合、関数は提供されたデータの最後の 20 個の観測値に基づいてメトリクスを計算します (X((end – 20 + 1):end,:) および Y((end – 20 + 1):end))。
  ウィンドウ内のパフォーマンスメトリクスを追跡するインクリメンタル関数は、次のプロセスを使用します。
  1. 指定された各メトリクスについて長さ MetricsWindowSize のバッファーを保存し、観測値の重みのバッファーを保存します。
  2. 入力観測値のバッチに基づくモデル性能をメトリクスバッファーの要素に入力し、対応する観測値の重みを重みバッファーに格納します。
  3. バッファーがいっぱいになると、Metrics プロパティの Window フィールドをメトリクスウィンドウの性能の加重平均で上書きします。関数が観測値のバッチを処理するときにバッファーがあふれる場合、最新の入力観測値 MetricsWindowSize がバッファーに入り、最も古い観測値がバッファーから削除されます。たとえば、MetricsWindowSize が 20 で、メトリクスバッファーには前に処理されたバッチからの 10 個の値が存在し、15 個の値が入力されるとします。長さ 20 のウィンドウを構成するため、関数は 15 個の入力観測値からの測定値と前のバッチからの最新の 5 個の測定値を使用します。
Cumulative と Window のパフォーマンスメトリクスの値を計算する際、スコアが NaN の観測値は省略されます。

参照

[1] Allwein, E., R. Schapire, and Y. Singer. “Reducing multiclass to binary: A unifying approach for margin classiﬁers.” Journal of Machine Learning Research. Vol. 1, 2000, pp. 113–141.

[2] Escalera, S., O. Pujol, and P. Radeva. “On the decoding process in ternary error-correcting output codes.” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. Vol. 32, Issue 7, 2010, pp. 120–134.

[3] Escalera, S., O. Pujol, and P. Radeva. “Separability of ternary codes for sparse designs of error-correcting output codes.” Pattern Recog. Lett. Vol. 30, Issue 3, 2009, pp. 285–297.

バージョン履歴

R2022a で導入

参考

関数

fit | updateMetrics | updateMetricsAndFit | predict | loss

オブジェクト

ClassificationECOC | CompactClassificationECOC | incrementalClassificationECOC

incrementalLearner

構文

説明

例

従来式の学習済みモデルのインクリメンタル学習器への変換

パフォーマンス メトリクス オプションの構成

入力引数

Mdl — マルチクラス分類用の従来式の学習済み ECOC モデル ClassificationECOC モデル オブジェクト | CompactClassificationECOC モデル オブジェクト

名前と値の引数

ECOC 分類器オプション

BinaryLoss — バイナリ学習器損失関数 Mdl.BinaryLoss (既定値) | "hamming" | "linear" | "logit" | "exponential" | "binodeviance" | "hinge" | "quadratic" | 関数ハンドル

Decoding — 復号化スキーム "lossweighted" (既定値) | "lossbased"

パフォーマンス メトリクス オプション

Metrics — インクリメンタル学習中に追跡するモデルのパフォーマンス メトリクス "classiferror" (既定値) | 関数ハンドル | cell ベクトル | 構造体配列

MetricsWarmupPeriod — パフォーマンス メトリクスを追跡する前に当てはめる観測値の数 0 (既定値) | 非負の整数

MetricsWindowSize — ウィンドウ パフォーマンス メトリクスの計算に使用する観測値の数 200 (既定値) | 正の整数

UpdateBinaryLearnerMetrics — バイナリ学習器のメトリクスの更新のフラグ false または 0 (既定値) | true または 1

出力引数

IncrementalMdl — インクリメンタル学習用の ECOC 分類モデル incrementalClassificationECOC モデル オブジェクト

詳細

インクリメンタル学習

分類誤差

バイナリ損失

アルゴリズム

パフォーマンス メトリクス

参照

バージョン履歴

参考

関数

オブジェクト

関数

トピック

パフォーマンスメトリクスオプションの構成

`Mdl` — マルチクラス分類用の従来式の学習済み ECOC モデル
`ClassificationECOC` モデルオブジェクト | `CompactClassificationECOC` モデルオブジェクト

`BinaryLoss` — バイナリ学習器損失関数
`Mdl.BinaryLoss` (既定値) | `"hamming"` | `"linear"` | `"logit"` | `"exponential"` | `"binodeviance"` | `"hinge"` | `"quadratic"` | 関数ハンドル

`Decoding` — 復号化スキーム
`"lossweighted"` (既定値) | `"lossbased"`

パフォーマンスメトリクスオプション

`Metrics` — インクリメンタル学習中に追跡するモデルのパフォーマンスメトリクス
`"classiferror"` (既定値) | 関数ハンドル | cell ベクトル | 構造体配列

`MetricsWarmupPeriod` — パフォーマンスメトリクスを追跡する前に当てはめる観測値の数
`0` (既定値) | 非負の整数

`MetricsWindowSize` — ウィンドウパフォーマンスメトリクスの計算に使用する観測値の数
`200` (既定値) | 正の整数

`UpdateBinaryLearnerMetrics` — バイナリ学習器のメトリクスの更新のフラグ
`false` または `0` (既定値) | `true` または `1`

`IncrementalMdl` — インクリメンタル学習用の ECOC 分類モデル
`incrementalClassificationECOC` モデルオブジェクト

パフォーマンスメトリクス