データに対してランダム フォレストを実行し、出力を行列の形式で取得しました。分類に適用されたルールは何ですか?
PS 出力として顧客のプロファイルが必要です。たとえば、ニューヨーク出身の人、テクノロジー業界で働いている人などです。
ランダム フォレストの結果をどのように解釈できますか?
データに対してランダム フォレストを実行し、出力を行列の形式で取得しました。分類に適用されたルールは何ですか?
PS 出力として顧客のプロファイルが必要です。たとえば、ニューヨーク出身の人、テクノロジー業界で働いている人などです。
ランダム フォレストの結果をどのように解釈できますか?
" inTrees " R パッケージが役に立つかもしれません。
ここに例があります。
ランダム フォレストから生のルールを抽出します。
library(inTrees)
library(randomForest)
data(iris)
X <- iris[, 1:(ncol(iris) - 1)] # X: predictors
target <- iris[,"Species"] # target: class
rf <- randomForest(X, as.factor(target))
treeList <- RF2List(rf) # transform rf object to an inTrees' format
exec <- extractRules(treeList, X) # R-executable conditions
exec[1:2,]
# condition
# [1,] "X[,1]<=5.45 & X[,4]<=0.8"
# [2,] "X[,1]<=5.45 & X[,4]>0.8"
ルールを測定します。len
は条件内の変数と値のペアの数、freq
は条件を満たすデータのパーセンテージ、pred
はルールの結果、つまりcondition
=>pred
はerr
ルールのエラー率です。
ruleMetric <- getRuleMetric(exec,X,target) # get rule metrics
ruleMetric[1:2,]
# len freq err condition pred
# [1,] "2" "0.3" "0" "X[,1]<=5.45 & X[,4]<=0.8" "setosa"
# [2,] "2" "0.047" "0.143" "X[,1]<=5.45 & X[,4]>0.8" "versicolor"
各ルールを整理します。
ruleMetric <- pruneRule(ruleMetric, X, target)
ruleMetric[1:2,]
# len freq err condition pred
# [1,] "1" "0.333" "0" "X[,4]<=0.8" "setosa"
# [2,] "2" "0.047" "0.143" "X[,1]<=5.45 & X[,4]>0.8" "versicolor"
コンパクトなルール セットを選択:
(ruleMetric <- selectRuleRRF(ruleMetric, X, target))
# len freq err condition pred impRRF
# [1,] "1" "0.333" "0" "X[,4]<=0.8" "setosa" "1"
# [2,] "3" "0.313" "0" "X[,3]<=4.95 & X[,3]>2.6 & X[,4]<=1.65" "versicolor" "0.806787615686919"
# [3,] "4" "0.333" "0.04" "X[,1]>4.95 & X[,3]<=5.35 & X[,4]>0.8 & X[,4]<=1.75" "versicolor" "0.0746284932951366"
# [4,] "2" "0.287" "0.023" "X[,1]<=5.9 & X[,2]>3.05" "setosa" "0.0355855756152103"
# [5,] "1" "0.307" "0.022" "X[,4]>1.75" "virginica" "0.0329176860493297"
# [6,] "4" "0.027" "0" "X[,1]>5.45 & X[,3]<=5.45 & X[,4]<=1.75 & X[,4]>1.55" "versicolor" "0.0234818254947883"
# [7,] "3" "0.007" "0" "X[,1]<=6.05 & X[,3]>5.05 & X[,4]<=1.7" "versicolor" "0.0132907201116241"
分類子として順序付けられたルール リストを作成します。
(learner <- buildLearner(ruleMetric, X, target))
# len freq err condition pred
# [1,] "1" "0.333333333333333" "0" "X[,4]<=0.8" "setosa"
# [2,] "3" "0.313333333333333" "0" "X[,3]<=4.95 & X[,3]>2.6 & X[,4]<=1.65" "versicolor"
# [3,] "4" "0.0133333333333333" "0" "X[,1]>5.45 & X[,3]<=5.45 & X[,4]<=1.75 & X[,4]>1.55" "versicolor"
# [4,] "1" "0.34" "0.0196078431372549" "X[,1]==X[,1]" "virginica"
ルールを読みやすくする:
readableRules <- presentRules(ruleMetric, colnames(X))
readableRules[1:2, ]
# len freq err condition pred
# [1,] "1" "0.333" "0" "Petal.Width<=0.8" "setosa"
# [2,] "3" "0.313" "0" "Petal.Length<=4.95 & Petal.Length>2.6 & Petal.Width<=1.65" "versicolor"
変数の頻繁な相互作用を抽出します (ルールは枝刈りも選択もされていないことに注意してください)。
rf <- randomForest(X, as.factor(target))
treeList <- RF2List(rf) # transform rf object to an inTrees' format
exec <- extractRules(treeList, X) # R-executable conditions
ruleMetric <- getRuleMetric(exec, X, target) # get rule metrics
freqPattern <- getFreqPattern(ruleMetric)
# interactions of at least two predictor variables
freqPattern[which(as.numeric(freqPattern[, "len"]) >= 2), ][1:4, ]
# len sup conf condition pred
# [1,] "2" "0.045" "0.587" "X[,3]>2.45 & X[,4]<=1.75" "versicolor"
# [2,] "2" "0.041" "0.63" "X[,3]>4.75 & X[,4]>0.8" "virginica"
# [3,] "2" "0.039" "0.604" "X[,4]<=1.75 & X[,4]>0.8" "versicolor"
# [4,] "2" "0.033" "0.675" "X[,4]<=1.65 & X[,4]>0.8" "versicolor"
関数 presentRules を使用して、これらの頻繁なパターンを読み取り可能な形式で提示することもできます。
さらに、ルールや頻出パターンを LaTex でフォーマットできます。
library(xtable)
print(xtable(freqPatternSelect), include.rownames=FALSE)
# \begin{table}[ht]
# \centering
# \begin{tabular}{lllll}
# \hline
# len & sup & conf & condition & pred \\
# \hline
# 2 & 0.045 & 0.587 & X[,3]$>$2.45 \& X[,4]$<$=1.75 & versicolor \\
# 2 & 0.041 & 0.63 & X[,3]$>$4.75 \& X[,4]$>$0.8 & virginica \\
# 2 & 0.039 & 0.604 & X[,4]$<$=1.75 \& X[,4]$>$0.8 & versicolor \\
# 2 & 0.033 & 0.675 & X[,4]$<$=1.65 \& X[,4]$>$0.8 & versicolor \\
# \hline
# \end{tabular}
# \end{table}
randomForest
パッケージを使用すると仮定すると、これはフォレスト内のフィットしたツリーにアクセスする方法です。
library(randomForest)
data(iris)
rf <- randomForest(Species ~ ., iris)
getTree(rf, 1)
これは、500 のツリー #1 の出力を示しています。
left daughter right daughter split var split point status prediction
1 2 3 3 2.50 1 0
2 0 0 0 0.00 -1 1
3 4 5 4 1.65 1 0
4 6 7 4 1.35 1 0
5 8 9 3 4.85 1 0
6 0 0 0 0.00 -1 2
...
ルート分割を説明する最初の行から読み始めます。ルート分割は、変数 3 に基づいていました。つまり、左の娘ノードに進む場合Petal.Length <= 2.50
(行 2) Petal.Length > 2.50
、右の娘ノードに進む場合 (行 3)。行 2 のように、行のステータスが である場合、-1
葉に到達したことを意味し、この場合は class 1
、つまり setosa
という予測を行います。
実際にはすべてマニュアルに書かれているので、詳細については?randomForest
と?getTree
を参照してください。
とを見て?importance
ください?varImpPlot
。これにより、フォレスト全体で集計された変数ごとに 1 つのスコアが得られます。
> importance(rf)
MeanDecreaseGini
Sepal.Length 10.03537
Sepal.Width 2.31812
Petal.Length 43.82057
Petal.Width 43.10046