爆款云主机2核4G限时秒杀,88元/年起!
查看详情

活动

天翼云最新优惠活动,涵盖免费试用,产品折扣等,助您降本增效!
热门活动
  • 618智算钜惠季 爆款云主机2核4G限时秒杀,88元/年起!
  • 免费体验DeepSeek,上天翼云息壤 NEW 新老用户均可免费体验2500万Tokens,限时两周
  • 云上钜惠 HOT 爆款云主机全场特惠,更有万元锦鲤券等你来领!
  • 算力套餐 HOT 让算力触手可及
  • 天翼云脑AOne NEW 连接、保护、办公,All-in-One!
  • 中小企业应用上云专场 产品组合下单即享折上9折起,助力企业快速上云
  • 息壤高校钜惠活动 NEW 天翼云息壤杯高校AI大赛,数款产品享受线上订购超值特惠
  • 天翼云电脑专场 HOT 移动办公新选择,爆款4核8G畅享1年3.5折起,快来抢购!
  • 天翼云奖励推广计划 加入成为云推官,推荐新用户注册下单得现金奖励
免费活动
  • 免费试用中心 HOT 多款云产品免费试用,快来开启云上之旅
  • 天翼云用户体验官 NEW 您的洞察,重塑科技边界

智算服务

打造统一的产品能力,实现算网调度、训练推理、技术架构、资源管理一体化智算服务
智算云(DeepSeek专区)
科研助手
  • 算力商城
  • 应用商城
  • 开发机
  • 并行计算
算力互联调度平台
  • 应用市场
  • 算力市场
  • 算力调度推荐
一站式智算服务平台
  • 模型广场
  • 体验中心
  • 服务接入
智算一体机
  • 智算一体机
大模型
  • DeepSeek-R1-昇腾版(671B)
  • DeepSeek-R1-英伟达版(671B)
  • DeepSeek-V3-昇腾版(671B)
  • DeepSeek-R1-Distill-Llama-70B
  • DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B
  • Qwen2-72B-Instruct
  • StableDiffusion-V2.1
  • TeleChat-12B

应用商城

天翼云精选行业优秀合作伙伴及千余款商品,提供一站式云上应用服务
进入甄选商城进入云市场创新解决方案
办公协同
  • WPS云文档
  • 安全邮箱
  • EMM手机管家
  • 智能商业平台
财务管理
  • 工资条
  • 税务风控云
企业应用
  • 翼信息化运维服务
  • 翼视频云归档解决方案
工业能源
  • 智慧工厂_生产流程管理解决方案
  • 智慧工地
建站工具
  • SSL证书
  • 新域名服务
网络工具
  • 翼云加速
灾备迁移
  • 云管家2.0
  • 翼备份
资源管理
  • 全栈混合云敏捷版(软件)
  • 全栈混合云敏捷版(一体机)
行业应用
  • 翼电子教室
  • 翼智慧显示一体化解决方案

合作伙伴

天翼云携手合作伙伴,共创云上生态,合作共赢
天翼云生态合作中心
  • 天翼云生态合作中心
天翼云渠道合作伙伴
  • 天翼云代理渠道合作伙伴
天翼云服务合作伙伴
  • 天翼云集成商交付能力认证
天翼云应用合作伙伴
  • 天翼云云市场合作伙伴
  • 天翼云甄选商城合作伙伴
天翼云技术合作伙伴
  • 天翼云OpenAPI中心
  • 天翼云EasyCoding平台
天翼云培训认证
  • 天翼云学堂
  • 天翼云市场商学院
天翼云合作计划
  • 云汇计划
天翼云东升计划
  • 适配中心
  • 东升计划
  • 适配互认证

开发者

开发者相关功能入口汇聚
技术社区
  • 专栏文章
  • 互动问答
  • 技术视频
资源与工具
  • OpenAPI中心
开放能力
  • EasyCoding敏捷开发平台
培训与认证
  • 天翼云学堂
  • 天翼云认证
魔乐社区
  • 魔乐社区

支持与服务

为您提供全方位支持与服务,全流程技术保障,助您轻松上云,安全无忧
文档与工具
  • 文档中心
  • 新手上云
  • 自助服务
  • OpenAPI中心
定价
  • 价格计算器
  • 定价策略
基础服务
  • 售前咨询
  • 在线支持
  • 在线支持
  • 工单服务
  • 建议与反馈
  • 用户体验官
  • 服务保障
  • 客户公告
  • 会员中心
增值服务
  • 红心服务
  • 首保服务
  • 客户支持计划
  • 专家技术服务
  • 备案管家

了解天翼云

天翼云秉承央企使命,致力于成为数字经济主力军,投身科技强国伟大事业,为用户提供安全、普惠云服务
品牌介绍
  • 关于天翼云
  • 智算云
  • 天翼云4.0
  • 新闻资讯
  • 天翼云APP
基础设施
  • 全球基础设施
  • 信任中心
最佳实践
  • 精选案例
  • 超级探访
  • 云杂志
  • 分析师和白皮书
  • 天翼云·创新直播间
市场活动
  • 2025智能云生态大会
  • 2024智算云生态大会
  • 2023云生态大会
  • 2022云生态大会
  • 天翼云中国行
天翼云
  • 活动
  • 智算服务
  • 产品
  • 解决方案
  • 应用商城
  • 合作伙伴
  • 开发者
  • 支持与服务
  • 了解天翼云
      • 文档
      • 控制中心
      • 备案
      • 管理中心

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      首页 知识中心 软件开发 文章详情页

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      2023-02-10 10:10:49 阅读次数:605

      R语言,编程开发

      Glmnet是一个通过惩罚最大似然关系拟合广义线性模型的软件包。在规则化参数lambda的值网格上,针对LASSO套索或Elastic Net弹性网惩罚计算规则化路径。该算法非常快,并且可以利用输入矩阵中的稀疏性 x。它适合线性,逻辑和多项式,泊松和Cox回归模型。可以从拟合模型中做出各种预测。它也可以拟合多元线性回归。

      glmnet 解决以下问题

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      在覆盖整个范围的λ值网格上。这里l(y,η)是观察i的负对数似然贡献;例如对于高斯分布是

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      。 弹性网络惩罚由α控制,LASSO(α= 1,默认),Ridge(α= 0)。调整参数λ控制惩罚的总强度。

      众所周知,岭惩罚使相关预测因子的系数彼此缩小,而套索倾向于选择其中一个而丢弃其他预测因子。弹性网络则将这两者混合在一起。

       glmnet 算法使用循环坐标下降法,该方法在每个参数固定不变的情况下连续优化目标函数,并反复循环直到收敛,我们的算法可以非常快速地计算求解路径。

      代码可以处理稀疏的输入矩阵格式,以及系数的范围约束,还包括用于预测和绘图的方法,以及执行K折交叉验证的功能。



      快速开始

      使用的默认模型是高斯线性模型或“最小二乘”。我们加载一组预先创建的数据以进行说明。用户可以加载自己的数据,也可以使用工作空间中保存的数据。

      该命令 从此保存的R数据中加载输入矩阵 x 和因向量 y。

      我们拟合模型 glmnet。

      可以通过执行plot 函数来可视化系数 :

      plot(fit)

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      每条曲线对应一个变量。它显示了当λ变化时,其系数相对于整个系数向量的ℓ1范数的路径。上方的轴表示当前λ处非零系数的数量,这是套索的有效自由度(df)。用户可能还希望对曲线进行注释。这可以通过label = TRUE 在plot命令中进行设置来完成 。

      glmnet 如果我们只是输入对象名称或使用print 函数,则会显示每个步骤的路径 摘要 :

      print(fit)
      ## 
      ## Call:  glmnet(x = x, y = y) 
      ## 
      ##       Df   %Dev  Lambda
      ##  [1,]  0 0.0000 1.63000
      ##  [2,]  2 0.0553 1.49000
      ##  [3,]  2 0.1460 1.35000
      ##  [4,]  2 0.2210 1.23000
      ##  [5,]  2 0.2840 1.12000
      ##  [6,]  2 0.3350 1.02000
      ##  [7,]  4 0.3900 0.93300
      ##  [8,]  5 0.4560 0.85000
      ##  [9,]  5 0.5150 0.77500
      ## [10,]  6 0.5740 0.70600
      ## [11,]  6 0.6260 0.64300
      ## [12,]  6 0.6690 0.58600
      ## [13,]  6 0.7050 0.53400
      ## [14,]  6 0.7340 0.48700
      ## [15,]  7 0.7620 0.44300
      ## [16,]  7 0.7860 0.40400
      ## [17,]  7 0.8050 0.36800
      ## [18,]  7 0.8220 0.33500
      ## [19,]  7 0.8350 0.30600
      ## [20,]  7 0.8460 0.27800

      它从左到右显示了非零系数的数量(Df),解释的(零)偏差百分比(%dev)和λ(Lambda)的值。

      我们可以在序列范围内获得一个或多个λ处的实际系数:

      coef(fit,s=0.1)
      ## 21 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                     1
      ## (Intercept)  0.150928
      ## V1           1.320597
      ## V2           .       
      ## V3           0.675110
      ## V4           .       
      ## V5          -0.817412
      ## V6           0.521437
      ## V7           0.004829
      ## V8           0.319416
      ## V9           .       
      ## V10          .       
      ## V11          0.142499
      ## V12          .       
      ## V13          .       
      ## V14         -1.059979
      ## V15          .       
      ## V16          .       
      ## V17          .       
      ## V18          .       
      ## V19          .       
      ## V20         -1.021874

      还可以使用新的输入数据在特定的λ处进行预测:

      predict(fit,newx=nx,s=c(0.1,0.05))
      ##             1       2
      ##  [1,]  4.4641  4.7001
      ##  [2,]  1.7509  1.8513
      ##  [3,]  4.5207  4.6512
      ##  [4,] -0.6184 -0.6764
      ##  [5,]  1.7302  1.8451
      ##  [6,]  0.3565  0.3512
      ##  [7,]  0.2881  0.2662
      ##  [8,]  2.7776  2.8209
      ##  [9,] -3.7016 -3.7773
      ## [10,]  1.1546  1.1067

      该函数 glmnet 返回一系列模型供用户选择。交叉验证可能是该任务最简单,使用最广泛的方法。

      cv.glmnet 是交叉验证的主要函数。

      cv.glmnet 返回一个 cv.glmnet 对象,此处为“ cvfit”,其中包含交叉验证拟合的所有成分的列表。

      我们可以绘制对象。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      它包括交叉验证曲线(红色虚线)和沿λ序列的上下标准偏差曲线(误差线)。垂直虚线表示两个选定的λ。

      我们可以查看所选的λ和相应的系数。例如,

      cvfit$lambda.min
      ## [1] 0.08307

      lambda.min 是给出最小平均交叉验证误差的λ值。保存的另一个λ是 lambda.1se,它给出了的模型,使得误差在最小值的一个标准误差以内。我们只需要更换 lambda.min 到lambda.1se 以上。

      coef(cvfit, s = "lambda.min")
      ## 21 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                    1
      ## (Intercept)  0.14936
      ## V1           1.32975
      ## V2           .      
      ## V3           0.69096
      ## V4           .      
      ## V5          -0.83123
      ## V6           0.53670
      ## V7           0.02005
      ## V8           0.33194
      ## V9           .      
      ## V10          .      
      ## V11          0.16239
      ## V12          .      
      ## V13          .      
      ## V14         -1.07081
      ## V15          .      
      ## V16          .      
      ## V17          .      
      ## V18          .      
      ## V19          .      
      ## V20         -1.04341

      注意,系数以稀疏矩阵格式表示。原因是沿着正则化路径的解通常是稀疏的,因此使用稀疏格式在时间和空间上更为有效。

      可以根据拟合的cv.glmnet 对象进行预测 。让我们看一个示例。

      ##            1
      ## [1,] -1.3647
      ## [2,]  2.5686
      ## [3,]  0.5706
      ## [4,]  1.9682
      ## [5,]  1.4964

      newx 与新的输入矩阵 s相同,如前所述,是预测的λ值。


      线性回归

      这里的线性回归是指两个模型系列。一个是 gaussian正态分布,另一个是 mgaussian多元正态分布。

      正态分布

      假设我们有观测值xi∈Rp并且yi∈R,i = 1,...,N。目标函数是

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      其中λ≥0是复杂度参数,0≤α≤1在岭回归(α=0)和套索LASSO(α=1)之间。

      应用坐标下降法解决该问题。具体地说,通过计算βj=β〜j处的梯度和简单的演算,更新为

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      其中

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      。

      当x 变量标准化为具有单位方差(默认值)时,以上公式适用 。

      glmnet 提供各种选项供用户自定义。我们在这里介绍一些常用的选项,它们可以在glmnet 函数中指定 。

      • alpha 表示弹性网混合参数α,范围α∈[0,1]。α=1是套索(默认),α=0是Ridge。

      • weights 用于观察权重。每个观察值的默认值为1。

      • nlambda 是序列中λ值的数量。默认值为100。

      • lambda 可以提供,但通常不提供,程序会构建一个序列。自动生成时,λ序列由lambda.max 和 确定 lambda.min.ratio。

      • standardize 是x 在拟合模型序列之前进行变量标准化的逻辑标志 。

      例如,我们设置α=0.2,并对后半部分的观测值赋予两倍的权重。为了避免在此处显示太长时间,我们将其设置 nlambda 为20。但是,实际上,建议将λ的数量设置为100(默认值)或更多。

      然后我们可以输出glmnet 对象。

      print(fit)
      ## 
      ## Call:  glmnet(x = x, y = y, weights = c(rep(1, 50), rep(2, 50)), alpha = 0.2,      nlambda = 20) 
      ## 
      ##       Df  %Dev  Lambda
      ##  [1,]  0 0.000 7.94000
      ##  [2,]  4 0.179 4.89000
      ##  [3,]  7 0.444 3.01000
      ##  [4,]  7 0.657 1.85000
      ##  [5,]  8 0.785 1.14000
      ##  [6,]  9 0.854 0.70300
      ##  [7,] 10 0.887 0.43300
      ##  [8,] 11 0.902 0.26700
      ##  [9,] 14 0.910 0.16400
      ## [10,] 17 0.914 0.10100
      ## [11,] 17 0.915 0.06230
      ## [12,] 17 0.916 0.03840
      ## [13,] 19 0.916 0.02360
      ## [14,] 20 0.916 0.01460
      ## [15,] 20 0.916 0.00896
      ## [16,] 20 0.916 0.00552
      ## [17,] 20 0.916 0.00340

      这将显示生成对象的调用 fit 以及带有列Df (非零系数的数量),  %dev (解释的偏差百分比)和Lambda (对应的λ值) 的三列矩阵 。

      我们可以绘制拟合的对象。

      让我们针对log-lambda值标记每个曲线来绘制“拟合”。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      这是训练数据中的偏差百分比。我们在这里看到的是,在路径末端时,该值变化不大,但是系数有点“膨胀”。这使我们可以将注意力集中在重要的拟合部分上。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们可以提取系数并在某些特定值的情况下进行预测。两种常用的选项是:

      • s 指定进行提取的λ值。

      • exact 指示是否需要系数的精确值。

      一个简单的例子是:

      ## 21 x 2 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                    1         1
      ## (Intercept)  0.19657  0.199099
      ## V1           1.17496  1.174650
      ## V2           .        .       
      ## V3           0.52934  0.531935
      ## V4           .        .       
      ## V5          -0.76126 -0.760959
      ## V6           0.46627  0.468209
      ## V7           0.06148  0.061927
      ## V8           0.38049  0.380301
      ## V9           .        .       
      ## V10          .        .       
      ## V11          0.14214  0.143261
      ## V12          .        .       
      ## V13          .        .       
      ## V14         -0.91090 -0.911207
      ## V15          .        .       
      ## V16          .        .       
      ## V17          .        .       
      ## V18          .        0.009197
      ## V19          .        .       
      ## V20         -0.86099 -0.863117

      左列是,exact = TRUE 右列是 FALSE。从上面我们可以看到,0.01不在序列中,因此尽管没有太大差异,但还是有一些差异。如果没有特殊要求,则线性插补就足够了。

      用户可以根据拟合的对象进行预测。除中的选项外 coef,主要参数是 newx的新值矩阵 x。type 选项允许用户选择预测类型:*“链接”给出拟合值

      • 因变量与正态分布的“链接”相同。

      • “系数”计算值为的系数s

      例如,

      ##            1
      ## [1,] -0.9803
      ## [2,]  2.2992
      ## [3,]  0.6011
      ## [4,]  2.3573
      ## [5,]  1.7520

      给出在λ=0.05时前5个观测值的拟合值。如果提供的多个值, s 则会生成预测矩阵。

      用户可以自定义K折交叉验证。除所有 glmnet 参数外, cv.glmnet 还有特殊的参数,包括 nfolds (次数),  foldid (用户提供的次数),  type.measure(用于交叉验证的损失):*“ deviance”或“ mse”

      • “ mae”使用平均绝对误差

      举个例子,

      cvfit = cv.glmnet(x, y, type.measure = "mse", nfolds = 20)

      根据均方误差标准进行20折交叉验证。

      并行计算也受 cv.glmnet。为我们在这里给出一个简单的比较示例。

      system.time(cv.glmnet(X, Y))
      ##    user  system elapsed 
      ##   3.591   0.103   3.724
      system.time(cv.glmnet(X, Y, parallel = TRUE))
      ##    user  system elapsed 
      ##   4.318   0.391   2.700

      从上面的建议可以看出,并行计算可以大大加快计算过程。

      • “ lambda.min”:达到最小MSE的λ。

      cvfit$lambda.min
      ## [1] 0.08307
      ## 21 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                    1
      ## (Intercept)  0.14936
      ## V1           1.32975
      ## V2           .      
      ## V3           0.69096
      ## V4           .      
      ## V5          -0.83123
      ## V6           0.53670
      ## V7           0.02005
      ## V8           0.33194
      ## V9           .      
      ## V10          .      
      ## V11          0.16239
      ## V12          .      
      ## V13          .      
      ## V14         -1.07081
      ## V15          .      
      ## V16          .      
      ## V17          .      
      ## V18          .      
      ## V19          .      
      ## V20         -1.04341

      在这里,我们使用相同的k折,为α选择一个值。

      将它们全部放置在同一绘图上:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们看到lasso(alpha=1)在这里表现最好。

      系数上下限

      假设我们要拟合我们的模型,但将系数限制为大于-0.7且小于0.5。这可以通过upper.limits 和 lower.limits 参数实现 :

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      通常,我们希望系数为正,因此我们只能lower.limit 将其设置 为0。

      惩罚因素

      此参数允许用户将单独的惩罚因子应用于每个系数。每个参数的默认值为1,但可以指定其他值。特别是,任何penalty.factor 等于零的变量 都不会受到惩罚

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      在许多情况下,某些变量可能是重要,我们希望一直保留它们,这可以通过将相应的惩罚因子设置为0来实现:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们从标签中看到惩罚因子为0的三个变量始终保留在模型中,而其他变量遵循典型的正则化路径并最终缩小为0。

      自定义图

      有时,尤其是在变量数量很少的情况下,我们想在图上添加变量标签。

      我们首先生成带有10个变量的一些数据,然后,我们拟合glmnet模型,并绘制标准图。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们希望用变量名标记曲线。在路径的末尾放置系数的位置。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      多元正态

      使用family = "mgaussian" option 获得多元正态分布glmnet。

      显然,顾名思义,y不是向量,而是矩阵。结果,每个λ值的系数也是一个矩阵。

      在这里,我们解决以下问题:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      这里,βj是p×K系数矩阵β的第j行,对于单个预测变量xj,我们用每个系数K向量βj的组套索罚分代替每个单一系数的绝对罚分。

      我们使用预先生成的一组数据进行说明。

      我们拟合数据,并返回对象“ mfit”。

      mfit = glmnet(x, y, family = "mgaussian")

      如果为 standardize.response = TRUE,则将因变量标准化。

      为了可视化系数,我们使用 plot 函数。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      注意我们设置了 type.coef = "2norm"。在此设置下,每个变量绘制一条曲线,其值等于ℓ2范数。默认设置为 type.coef = "coef",其中为每个因变量创建一个系数图。

      通过使用该函数coef ,我们可以提取要求的λ值的系数, 并通过进行预测 。

      ## , , 1
      ## 
      ##           y1      y2      y3    y4
      ## [1,] -4.7106 -1.1635  0.6028 3.741
      ## [2,]  4.1302 -3.0508 -1.2123 4.970
      ## [3,]  3.1595 -0.5760  0.2608 2.054
      ## [4,]  0.6459  2.1206 -0.2252 3.146
      ## [5,] -1.1792  0.1056 -7.3353 3.248
      ## 
      ## , , 2
      ## 
      ##           y1      y2      y3    y4
      ## [1,] -4.6415 -1.2290  0.6118 3.780
      ## [2,]  4.4713 -3.2530 -1.2573 5.266
      ## [3,]  3.4735 -0.6929  0.4684 2.056
      ## [4,]  0.7353  2.2965 -0.2190 2.989
      ## [5,] -1.2760  0.2893 -7.8259 3.205

      预测结果保存在三维数组中,其中前两个维是每个因变量的预测矩阵,第三个维表示因变量。

      我们还可以进行k折交叉验证。

      我们绘制结果 cv.glmnet 对象“ cvmfit”。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      显示选定的λ最佳值

      cvmfit$lambda.min
      ## [1] 0.04732
      cvmfit$lambda.1se
      ## [1] 0.1317


      逻辑回归

      当因变量是分类的时,逻辑回归是另一个广泛使用的模型。如果有两个可能的结果,则使用二项式分布,否则使用多项式。

      二项式模型

      对于二项式模型,假设因变量的取值为G = {1,2} 。表示yi = I(gi = 1)。我们建模

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      可以用以下形式写

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      惩罚逻辑回归的目标函数使用负二项式对数似然

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们的算法使用对数似然的二次逼近,然后对所得的惩罚加权最小二乘问题进行下降。这些构成了内部和外部循环。

      出于说明目的,我们 从数据文件加载预生成的输入矩阵 x 和因变量 y。

      对于二项式逻辑回归,因变量y可以是两个级别的因子,也可以是计数或比例的两列矩阵。

      glmnet 二项式回归的其他可选参数与正态分布的参数 几乎相同。不要忘记将family 选项设置 为“ binomial”。

      fit = glmnet(x, y, family = "binomial")

      像以前一样,我们可以输出和绘制拟合的对象,提取特定λ处的系数,并进行预测。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      逻辑回归略有不同,主要体现在选择上 type。“链接”和“因变量”不等价,“类”仅可用于逻辑回归。总之,*“链接”给出了线性预测变量

      • “因变量”给出合适的概率

      • “类别”产生对应于最大概率的类别标签。

      • “系数”计算值为的系数s

      在下面的示例中,我们在λ=0.05,0.01的情况下对类别标签进行了预测。

      ##      1   2  
      ## [1,] "0" "0"
      ## [2,] "1" "1"
      ## [3,] "1" "1"
      ## [4,] "0" "0"
      ## [5,] "1" "1"

      对于逻辑回归,type.measure:

      • “偏差”使用实际偏差。

      • “ mae”使用平均绝对误差。

      • “class”给出错误分类错误。

      • “ auc”(仅适用于两类逻辑回归)给出了ROC曲线下的面积。

      例如,

      它使用分类误差作为10倍交叉验证的标准。

      我们绘制对象并显示λ的最佳值。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      cvfit$lambda.min
      ## [1] 0.01476
      cvfit$lambda.1se
      ## [1] 0.02579

      coef 并且 predict 类似于正态分布案例,因此我们省略了细节。我们通过一些例子进行回顾。

      ## 31 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                    1
      ## (Intercept)  0.24371
      ## V1           0.06897
      ## V2           0.66252
      ## V3          -0.54275
      ## V4          -1.13693
      ## V5          -0.19143
      ## V6          -0.95852
      ## V7           .      
      ## V8          -0.56529
      ## V9           0.77454
      ## V10         -1.45079
      ## V11         -0.04363
      ## V12         -0.06894
      ## V13          .      
      ## V14          .      
      ## V15          .      
      ## V16          0.36685
      ## V17          .      
      ## V18         -0.04014
      ## V19          .      
      ## V20          .      
      ## V21          .      
      ## V22          0.20882
      ## V23          0.34014
      ## V24          .      
      ## V25          0.66310
      ## V26         -0.33696
      ## V27         -0.10570
      ## V28          0.24318
      ## V29         -0.22445
      ## V30          0.11091

      如前所述,此处返回的结果仅针对因子因变量的第二类。

      ##       1  
      ##  [1,] "0"
      ##  [2,] "1"
      ##  [3,] "1"
      ##  [4,] "0"
      ##  [5,] "1"
      ##  [6,] "0"
      ##  [7,] "0"
      ##  [8,] "0"
      ##  [9,] "1"
      ## [10,] "1"

      多项式模型

      对于多项式模型,假设因变量变量的K级别为G = {1,2,…,K}。在这里我们建模

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      设Y为N×K指标因变量矩阵,元素yiℓ= I(gi =ℓ)。然后弹性网惩罚的负对数似然函数变为

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      β是系数的p×K矩阵。βk指第k列(对于结果类别k),βj指第j行(变量j的K个系数的向量)。最后一个惩罚项是||βj|| q ,我们对q有两个选择:q∈{1,2}。当q = 1时,这是每个参数的套索惩罚。当q = 2时,这是对特定变量的所有K个系数的分组套索惩罚,这使它们在一起全为零或非零。

      对于多项式情况,用法类似于逻辑回归,我们加载一组生成的数据。

      glmnet 除少数情况外,多项式逻辑回归中的可选参数 与二项式回归基本相似。

      多项式回归的一个特殊选项是 type.multinomial,如果允许,则允许使用分组的套索罚分 type.multinomial = "grouped"。这将确保变量的多项式系数全部一起输入或输出,就像多元因变量一样。

      我们绘制结果。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们还可以进行交叉验证并绘制返回的对象。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      预测最佳选择的λ:

      ##       1  
      ##  [1,] "3"
      ##  [2,] "2"
      ##  [3,] "2"
      ##  [4,] "1"
      ##  [5,] "1"
      ##  [6,] "3"
      ##  [7,] "3"
      ##  [8,] "1"
      ##  [9,] "1"
      ## [10,] "2"


      泊松模型

      Poisson回归用于在假设Poisson误差的情况下对计数数据进行建模,或者在均值和方差成比例的情况下使用非负数据进行建模。泊松也是指数分布族的成员。我们通常以对数建模:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      。

      给定观测值

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      的对数似然

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      和以前一样,我们优化了惩罚对数:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      Glmnet使用外部牛顿循环和内部加权最小二乘循环(如逻辑回归)来优化此标准。

      首先,我们加载一组泊松数据。

      再次,绘制系数。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      像以前一样,我们可以 分别使用coef 和 提取系数并在特定的λ处进行预测 predict。

      例如,我们可以

      ## 21 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                    1
      ## (Intercept)  0.61123
      ## V1           0.45820
      ## V2          -0.77061
      ## V3           1.34015
      ## V4           0.04350
      ## V5          -0.20326
      ## V6           .      
      ## V7           .      
      ## V8           .      
      ## V9           .      
      ## V10          .      
      ## V11          .      
      ## V12          0.01816
      ## V13          .      
      ## V14          .      
      ## V15          .      
      ## V16          .      
      ## V17          .      
      ## V18          .      
      ## V19          .      
      ## V20          .
      ##            1       2
      ## [1,]  2.4944  4.4263
      ## [2,] 10.3513 11.0586
      ## [3,]  0.1180  0.1782
      ## [4,]  0.9713  1.6829
      ## [5,]  1.1133  1.9935

      我们还可以使用交叉验证来找到最佳的λ,从而进行推断。

      选项几乎与正态族相同,不同之处在于 type.measure*,“ mse”代表均方误差*,“ mae”代表均值绝对误差。

      我们可以绘制 cv.glmnet 对象。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们还可以显示最佳的λ和相应的系数。

      ## 21 x 2 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##                     1        2
      ## (Intercept)  0.031263  0.18570
      ## V1           0.619053  0.57537
      ## V2          -0.984550 -0.93212
      ## V3           1.525234  1.47057
      ## V4           0.231591  0.19692
      ## V5          -0.336659 -0.30469
      ## V6           0.001026  .      
      ## V7          -0.012830  .      
      ## V8           .         .      
      ## V9           .         .      
      ## V10          0.015983  .      
      ## V11          .         .      
      ## V12          0.030867  0.02585
      ## V13         -0.027971  .      
      ## V14          0.032750  .      
      ## V15         -0.005933  .      
      ## V16          0.017506  .      
      ## V17          .         .      
      ## V18          0.004026  .      
      ## V19         -0.033579  .      
      ## V20          0.012049  0.00993


      Cox模型

      Cox比例风险模型通常用于研究预测变量与生存时间之间的关系。

      Cox比例风险回归模型,它不是直接考察

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       与X的关系,而是用

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       作为因变量,模型的基本形式为:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      式中,

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       为自变量的偏回归系数,它是须从样本数据作出估计的参数;

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       是当X向量为0时,

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       的基准危险率,它是有待于从样本数据作出估计的量。简称为Cox回归模型。由于Cox回归模型对

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       未作任何假定,因此Cox回归模型在处理问题时具有较大的灵活性;另一方面,在许多情况下,我们只需估计出参数

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       (如因素分析等),即使在

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       未知的情况下,仍可估计出参数

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       。这就是说,Cox回归模型由于含有

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       ,因此它不是完全的参数模型,但仍可根据公式(1)作出参数

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

       的估计,故Cox回归模型属于半参数模型。公式可以转化为:

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      我们使用一组预先生成的样本数据。用户可以加载自己的数据并遵循类似的过程。在这种情况下,x必须是协变量值的n×p矩阵-每行对应一个患者,每列对应一个协变量。y是一个n×2矩阵。

      ##         time status
      ## [1,] 1.76878      1
      ## [2,] 0.54528      1
      ## [3,] 0.04486      0
      ## [4,] 0.85032      0
      ## [5,] 0.61488      1

      Surv 包中的 函数 survival 可以创建这样的矩阵。

      我们计算默认设置下的求解路径。

      绘制系数。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      提取特定值λ处的系数。

      ## 30 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##            1
      ## V1   0.37694
      ## V2  -0.09548
      ## V3  -0.13596
      ## V4   0.09814
      ## V5  -0.11438
      ## V6  -0.38899
      ## V7   0.24291
      ## V8   0.03648
      ## V9   0.34740
      ## V10  0.03865
      ## V11  .      
      ## V12  .      
      ## V13  .      
      ## V14  .      
      ## V15  .      
      ## V16  .      
      ## V17  .      
      ## V18  .      
      ## V19  .      
      ## V20  .      
      ## V21  .      
      ## V22  .      
      ## V23  .      
      ## V24  .      
      ## V25  .      
      ## V26  .      
      ## V27  .      
      ## V28  .      
      ## V29  .      
      ## V30  .

      函数 cv.glmnet 可用于计算Cox模型的k折交叉验证。

      拟合后,我们可以查看最佳λ值和交叉验证的误差图,帮助评估我们的模型。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      如前所述,图中的左垂直线向我们显示了CV误差曲线达到最小值的位置。右边的垂直线向我们展示了正则化的模型,其CV误差在最小值的1个标准偏差之内。我们还提取了最优λ。

      cvfit$lambda.min
      ## [1] 0.01594
      cvfit$lambda.1se
      ## [1] 0.04869

      我们可以检查模型中的协变量并查看其系数。

      index.min
      ##  [1]  0.491297 -0.174601 -0.218649  0.175112 -0.186673 -0.490250  0.335197
      ##  [8]  0.091587  0.450169  0.115922  0.017595 -0.018365 -0.002806 -0.001423
      ## [15] -0.023429  0.001688 -0.008236
      coef.min
      ## 30 x 1 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
      ##             1
      ## V1   0.491297
      ## V2  -0.174601
      ## V3  -0.218649
      ## V4   0.175112
      ## V5  -0.186673
      ## V6  -0.490250
      ## V7   0.335197
      ## V8   0.091587
      ## V9   0.450169
      ## V10  0.115922
      ## V11  .       
      ## V12  .       
      ## V13  0.017595
      ## V14  .       
      ## V15  .       
      ## V16  .       
      ## V17 -0.018365
      ## V18  .       
      ## V19  .       
      ## V20  .       
      ## V21 -0.002806
      ## V22 -0.001423
      ## V23  .       
      ## V24  .       
      ## V25 -0.023429
      ## V26  .       
      ## V27  0.001688
      ## V28  .       
      ## V29  .       
      ## V30 -0.008236


      稀疏矩阵

      我们的程序包支持稀疏的输入矩阵,该矩阵可以高效地存储和操作大型矩阵,但只有少数几个非零条目。

      我们加载一组预先创建的样本数据。

      加载100 * 20的稀疏矩阵和 y因向量。

      ## [1] "dgCMatrix"
      ## attr(,"package")
      ## [1] "Matrix"

      我们可以像以前一样拟合模型。

      fit = glmnet(x, y)

      进行交叉验证并绘制结果对象。

      r语言中对LASSO,Ridge岭回归和Elastic Net模型实现

      预测新输入矩阵 。例如,

      ##            1
      ## [1,]  0.3826
      ## [2,] -0.2172
      ## [3,] -1.6622
      ## [4,] -0.4175
      ## [5,] -1.3941

      参考文献

      Jerome Friedman, Trevor Hastie and Rob Tibshirani. (2008).
      Regularization Paths for Generalized Linear Models via Coordinate Descent

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.51cto.com/u_14293657/5509345,作者:拓端tecdat,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

      上一篇:R语言实现绘制Sankey桑基图(河流图、分流图)流程数据可视化

      下一篇:《软件架构》高扩展架构

      相关文章

      2024-11-06 07:24:46

      图的存储

      图的存储 

      2024-11-06 07:24:46
      存储 , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      几种距离度量

      几种距离度量

      2024-09-25 10:15:32
      python , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      Python实战技巧(9)Python发送邮件

      Python实战技巧(9)Python发送邮件

      2024-09-25 10:15:32
      python , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      R语言文本挖掘tf-idf,主题建模,情感分析,n-gram建模研究|附代码数据

      R语言文本挖掘tf-idf,主题建模,情感分析,n-gram建模研究|附代码数据

      2024-09-25 10:15:32
      R语言开发 , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      SpringCloud-技术专区-Gateway基于OAuth2.0 的身份认证

      Spring Cloud Gateway 可以通过代码或者配置文件指定路由,我还是习惯在配置文件里面操作。这里简单配置将所有 /api/** 的请求都转发到 api-service 进行处理。

      2024-09-25 10:15:32
      Spring , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      Python使用神经网络进行简单文本分类

      Python使用神经网络进行简单文本分类

      2024-09-25 10:15:32
      python , 编程开发
      2024-09-25 10:15:32

      Python3 - 时间处理与定时任务

      无论哪种编程语言,时间肯定都是非常重要的部分,今天来看一下python如何来处理时间和python定时任务,注意咯:本篇所讲是python3版本的实现,在python2版本中的实现略有不同,有时间会再写一篇以便大家区分。

      2024-09-25 10:15:32
      python , 编程开发
      2024-09-25 10:15:15

      QCustomPlot开发笔记(二):QCustomPlot用户交互、元素项以及特殊用法

      QCustomPlot开发笔记(二):QCustomPlot用户交互、元素项以及特殊用法

      2024-09-25 10:15:15
      编程开发
      2024-09-25 10:15:15

      用Devc++与easyx一步一步做游戏[启动界面部分]-之按钮制作

      GIF截图看不到鼠标移动的效果,实际上这里是随着鼠标的移动而显示的效果,鼠标移动到对应的菜单上则下面的提示文字显示对应的内容,离开按钮则恢复显示CopyRight的信息。

      2024-09-25 10:15:15
      c++ , 算法 , 编程开发
      2024-09-25 10:15:01

      Python为数据添加拉普拉斯噪声Laplace noise

      Python为数据添加拉普拉斯噪声Laplace noise

      2024-09-25 10:15:01
      python , 编程开发
      查看更多
      推荐标签

      作者介绍

      天翼云小翼
      天翼云用户

      文章

      33561

      阅读量

      5248360

      查看更多

      最新文章

      图的存储

      2024-11-06 07:24:46

      R语言文本挖掘tf-idf,主题建模,情感分析,n-gram建模研究|附代码数据

      2024-09-25 10:15:32

      Python使用神经网络进行简单文本分类

      2024-09-25 10:15:32

      Python3 - 时间处理与定时任务

      2024-09-25 10:15:32

      SpringCloud-技术专区-Gateway基于OAuth2.0 的身份认证

      2024-09-25 10:15:32

      Python实战技巧(9)Python发送邮件

      2024-09-25 10:15:32

      查看更多

      热门文章

      Java学习之算术运算符两只老虎

      2023-04-19 09:23:13

      Lambda函数

      2023-02-08 10:33:56

      R语言Rstan概率编程规划MCMC采样的贝叶斯模型

      2023-02-08 10:33:55

      R语言方差分析(ANOVA)学生参加辅导课考试成绩差异

      2023-02-08 10:33:55

      使用R语言进行时间序列(arima,指数平滑)分析

      2023-02-07 10:34:04

      R语言实现绘制Sankey桑基图(河流图、分流图)流程数据可视化

      2023-02-10 10:10:49

      查看更多

      热门标签

      java Java python 编程开发 代码 开发语言 算法 线程 Python html 数组 C++ 元素 javascript c++
      查看更多

      相关产品

      弹性云主机

      随时自助获取、弹性伸缩的云服务器资源

      天翼云电脑(公众版)

      便捷、安全、高效的云电脑服务

      对象存储

      高品质、低成本的云上存储服务

      云硬盘

      为云上计算资源提供持久性块存储

      查看更多

      随机文章

      使用代码批量激活inactive object

      0514实训演练 新建项目 使用java编写类与对象 入门

      C++学习笔记(二开始学习C++)

      python-双层嵌套循环-打印小星星

      程序—java年月日转换

      C#编程-39:字符和字符串笔记

      • 7*24小时售后
      • 无忧退款
      • 免费备案
      • 专家服务
      售前咨询热线
      400-810-9889转1
      关注天翼云
      • 旗舰店
      • 天翼云APP
      • 天翼云微信公众号
      服务与支持
      • 备案中心
      • 售前咨询
      • 智能客服
      • 自助服务
      • 工单管理
      • 客户公告
      • 涉诈举报
      账户管理
      • 管理中心
      • 订单管理
      • 余额管理
      • 发票管理
      • 充值汇款
      • 续费管理
      快速入口
      • 天翼云旗舰店
      • 文档中心
      • 最新活动
      • 免费试用
      • 信任中心
      • 天翼云学堂
      云网生态
      • 甄选商城
      • 渠道合作
      • 云市场合作
      了解天翼云
      • 关于天翼云
      • 天翼云APP
      • 服务案例
      • 新闻资讯
      • 联系我们
      热门产品
      • 云电脑
      • 弹性云主机
      • 云电脑政企版
      • 天翼云手机
      • 云数据库
      • 对象存储
      • 云硬盘
      • Web应用防火墙
      • 服务器安全卫士
      • CDN加速
      热门推荐
      • 云服务备份
      • 边缘安全加速平台
      • 全站加速
      • 安全加速
      • 云服务器
      • 云主机
      • 智能边缘云
      • 应用编排服务
      • 微服务引擎
      • 共享流量包
      更多推荐
      • web应用防火墙
      • 密钥管理
      • 等保咨询
      • 安全专区
      • 应用运维管理
      • 云日志服务
      • 文档数据库服务
      • 云搜索服务
      • 数据湖探索
      • 数据仓库服务
      友情链接
      • 中国电信集团
      • 189邮箱
      • 天翼企业云盘
      • 天翼云盘
      ©2025 天翼云科技有限公司版权所有 增值电信业务经营许可证A2.B1.B2-20090001
      公司地址:北京市东城区青龙胡同甲1号、3号2幢2层205-32室
      • 用户协议
      • 隐私政策
      • 个人信息保护
      • 法律声明
      备案 京公网安备11010802043424号 京ICP备 2021034386号