机器学习:保序回归(IsotonicRegression):一种可以使资源利用率最大化的算法
1.数学定义
保序回归是回归算法的一种,基本思想是:给定一个有限的实数集合,训练一个模型来最小化下列方程:
并且满足下列约束条件:
2.算法过程说明
从该序列的首元素往后观察,一旦出现乱序现象停止该轮观察,从该乱序元素开始逐个吸收元素组成一个序列,直到该序列所有元素的平均值小于或等于下一个待吸收的元素。
举例:
原始序列:<9, 10, 14>
结果序列:<9, 10, 14>
分析:从9往后观察,到最后的元素14都未发现乱序情况,不用处理。
原始序列:<9, 14, 10>
结果序列:<9, 12, 12>
分析:从9往后观察,观察到14时发生乱序(14>10),停止该轮观察转入吸收元素处理,吸收元素10后子序列为<14, 10>,取该序列所有元素的平均值得12,故用序列<12, 12>替代<14, 10>。吸收10后已经到了最后的元素,处理操作完成。
原始序列:<14, 9, 10, 15>
结果序列:<11, 11, 11, 15>
分析:从14往后观察,观察到9时发生乱序(14>9),停止该轮观察转入吸收元素处理,吸收元素9后子序列为<14,9>。求该序列所有元素的平均值得12.5,由于12.5大于下个待吸收的元素10,所以再吸收10,得序列<14, 9, 10>。求该序列所有元素的平均值得11,由于11小于下个待吸收的元素15,所以停止吸收操作,用序列<11, 11, 11>替代<14, 9, 10>。
3.举例说明下面实验的原理
以某种药物的使用量为例子:
假设药物使用量为数组X=0,1,2,3,4….99,病人对药物的反应量为Y=y1,y2,y3…..y99 ,而由于个体的原因,Y不是一个单调函数(即:存在波动),如果我们按照药物反应排序,对应的X就会成为乱序,失去了研究的意义。而我们的研究的目的是为了观察随着药物使用量的递增,病人的平均反应状况。在这种情况下,使用保序回归,即不改变X的排列顺序,又求的Y的平均值状况。如下图所示:
从图中可以看出,最长的绿线x的取值约是30到60,在这个区间内,Y的平均值一样,那么从经济及病人抗药性等因素考虑,使用药量为30个单位是最理想的。
当前IT行业虚拟化比较流行,使用这种方式,找到合适的判断参数,就可以使用此算法使资源得到最大程度的合理利用。
4.实验代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import LineCollection
from sklearn.isotonic import IsotonicRegression
from sklearn.utils import check_random_state n = 100
##产生一个0-99的列表
x = np.arange(n)
##实例化一个np.random.RandomState的实例,作用是每次取的随机值相同
rs = check_random_state(0)
##randint(-50, 50):产生-50到50之间的整数
##np.log 求以e为低的对数
y = rs.randint(-50, 50, size=(n,)) + 50. * np.log(1 + np.arange(n)) ##设置保序回归函数
ir = IsotonicRegression()
##训练数据
y_ = ir.fit_transform(x, y) ##绘图
segments = [[[i, y[i]], [i, y_[i]]] for i in range(n)]
##plt.gca().add_collection(lc),这两步就是画点与平均直线的连线
lc = LineCollection(segments) fig = plt.figure()
plt.plot(x, y, 'r.', markersize=12)
plt.plot(x, y_, 'g.-', markersize=12)
plt.gca().add_collection(lc)
plt.legend(('Data', 'Isotonic Fit'), loc='lower right')
plt.title('Isotonic regression')
plt.show()
机器学习:保序回归(IsotonicRegression):一种可以使资源利用率最大化的算法的更多相关文章
- 103 保序回归 isotonic regression
103 保序回归 isotonic regression 2016-03-30 11:25:27 bea_tree 阅读数 6895 版权声明:本文为博主原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权 ...
- Spark机器学习(3):保序回归算法
保序回归即给定了一个无序的数字序列,通过修改其中元素的值,得到一个非递减的数字序列,要求是使得误差(预测值和实际值差的平方)最小.比如在动物身上实验某种药物,使用了不同的剂量,按理说剂量越大,有效的比 ...
- 【Spark机器学习速成宝典】模型篇08保序回归【Isotonic Regression】(Python版)
目录 保序回归原理 保序回归代码(Spark Python) 保序回归原理 待续... 返回目录 保序回归代码(Spark Python) 代码里数据:https://pan.baidu.com/s/ ...
- scikit-learn一般实例之一:保序回归(Isotonic Regression)
对生成的数据进行保序回归的一个实例.保序回归能在训练数据上发现一个非递减逼近函数的同时最小化均方误差.这样的模型的好处是,它不用假设任何形式的目标函数,(如线性).为了比较,这里用一个线性回归作为参照 ...
- Spark Mllib里如何采用保序回归做回归分析(图文详解)
不多说,直接上干货! 相比于决策树,保序回归的应用范围没有决策树算法那么广泛. 特别在数据处理较为庞大的时候,采用保序回归做回归分析,可以极大地节省资源,从而提高计算效率. 保序回归的思想,是对数据进 ...
- scikit-learn: isotonic regression(保序回归,非常有意思,仅做知识点了解,但差点儿没用到过)
http://scikit-learn.org/stable/auto_examples/plot_isotonic_regression.html#example-plot-isotonic-reg ...
- 掌握Spark机器学习库-07.14-保序回归算法实现房价预测
数据集 house.csv 数据集概览 代码 package org.apache.spark.examples.examplesforml import org.apache.spark.ml.cl ...
- MLlib--保序回归
转载请标明出处http://www.cnblogs.com/haozhengfei/p/24cb3f38b55e5d7516d8059f9f105eb6.html 保序回归 1.线性回归VS保序回归 ...
- 机器学习二 逻辑回归作业、逻辑回归(Logistic Regression)
机器学习二 逻辑回归作业 作业在这,http://speech.ee.ntu.edu.tw/~tlkagk/courses/ML_2016/Lecture/hw2.pdf 是区分spam的. 57 ...
随机推荐
- js的几大数据类型
一. js的几大数据类型 数字:浮点数(3.14)+整数(1): 字符串:包括由任意数量字符组成的序列,例如:'a','one': 布尔值:true+false: undefined:当我们试图访问一 ...
- MAC系统操作指令汇总
OSX 的文件系统 OSX 采用的Unix文件系统,所有文件都挂在跟目录 / 下面,所以不在要有Windows 下的盘符概念. 你在桌面上看到的硬盘都挂在 /Volumes 下. 比如接上个叫做 US ...
- CSS之定位布局(position,定位布局技巧)
css之定位 1.什么是定位:css中的position属性,position有四个值:absolute/relative/fixed/static(绝对/相对/固定/静态(默认))通过定位属性可以设 ...
- Gartner:当商业智能成熟度低时,如何加快分析采用率
文 | 水手哥 本文出自:知乎专栏<帆软数据应用研究院>--数据干货&资讯集中地 根据Gartner近7年的调查结果,71%的受访企业处于低成熟度阶段,也就是Gartner五级BI ...
- Python实现脚本锁功能,同时只能执行一个脚本
1. 文件锁 脚本启动前检查特定文件是否存在,不存在就启动并新建文件,脚本结束后删掉特定文件. 通过文件的判断来确定脚本是否正在执行. 方法实现也比较简单,这里以python脚本为例 #coding= ...
- 直接用nose进行django项目测试并输出html报告
先说需求:1.测试django项目:2.打印测试报告(html格式)有以下几种测试方法:1.django自带的测试模块.在app目录下的tests.py文件中写测试类,类似这样: class MyTe ...
- python 基础安装使用
首先我们来学习一下怎么安装python和更新python,再来学习一些简单的解释器.变量.编码内容.循环等代码 第一步开始安装Python环境 安装Python windows: 1 2 3 4 5 ...
- vs2015c++/MFC入门知识全集/实例规范书籍视频下载孙鑫c++对话框计算器基础控件使用教程系列
VIP教程可免费看.可免费下载前部分试看教程地址:http://dwz.cn/4PcfPk免费下载地址:http://dwz.cn/mfc888 本课程目录 67章 [MFC项目开发第01天]Wind ...
- 学习笔记:JavaScript-进阶篇
1.二维数组 二维数组的表示: myarray[ ][ ] var myarr=new Array(); //先声明一维 for(var i=0;i<2;i++){ //一维长度为2 ...
- Java8新特性-Lambda表达式
1. 什么是Lambda表达式? Lambda表达式就是可以把函数作为参数传递,或者说把代码作为数据传递给函数. 2. Lambda表达式的语法格式 基本语法格式如下: 基本语法下多个变体的说明: ...