Классическое машинное обучение

Generalized Additive Models

Обобщённые аддитивные модели

актуальноТекущий рабочий стандарт

Направления: Машинное обучение · Классический ML

Сумма гладких функций от отдельных : нелинейность есть, а интерпретируемость линейной модели сохраняется.

Обозначения
  • математическое ожидание — среднее по распределению
  • коэффициент сглаживания (инерции)
  • истинное значение целевой переменной
  • объект: вектор признаков
  • вероятность (или плотность распределения)
Вместо коэффициента при признаке — целая функция от него; связь с откликом задаёт функция связи g

Ключевые тезисы

  • Каждый предиктор входит своей сглаживающей функцией (сплайном), эффекты складываются — вклад виден на графике.
  • Точность близка к бустингу на задачах со слабыми взаимодействиями и заметно выше .
  • EBM (explainable boosting machine) — современная реализация GAM на деревьях с опциональными парными взаимодействиями.

Подробный разбор

2 подтемы — объяснения, формулы, примеры и интерактивные графики.

Обозначения
  • математическое ожидание — среднее по распределению
  • коэффициент сглаживания (инерции)
  • истинное значение целевой переменной
  • объект: вектор признаков
  • вероятность (или плотность распределения)
  • суммирование по всем перечисленным элементам
Каждое — гладкая функция (сплайн или деревьев по одному признаку)

Гладкость контролируется штрафом за кривизну: слишком гибкая функция повторит шум, слишком жёсткая выродится в прямую. Параметр сглаживания подбирают или обобщённой кросс-валидацией (GCV).

  • Эффект каждого рисуется отдельным графиком — это и есть объяснение модели, а не его приближение.
  • Взаимодействия по умолчанию отсутствуют; нужные добавляют явно членами .
  • pyGAM, mgcv в R, а также EBM из interpret — рабочие реализации.

МодельНелинейностьВзаимодействияИнтерпретируемость
нет (только вручную)нетполная
GAMда, по каждому признакутолько заданные явнополная: график на
даавтоматическикосвенная: , PDP
На практике

В регуляторных областях (скоринг, страхование, медицина) GAM часто оказывается практическим оптимумом: качество почти как у , а эффект каждого можно показать и защитить перед проверяющим.

Связанные темы

Интерпретируемая статистика

Следующий шагДальше по связи: CorrelationНормированная мера связи двух величин: ковариация, поделённая на разброс каждой из них.Перейти →

Глава «Классическое машинное обучение» последний раз правилась . Нашли ошибку — напишите.