我正在尝试理解对于以下输入,chi2函数是如何计算的。
sklearn.feature_selection.chi2([[1, 2, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 2, 1]], [True, False, False])
我得到的chi2结果是[2, 4, 0.5, 1, 0.25]
。
我已经在维基百科上找到了计算的公式(x_i也被称为观察值,m_i被称为期望值),但我不知道如何应用它。
我理解的是,我有三类输入(行)和四个特征(列),chi2函数返回的是特征与类别之间的相关性。第一列表示的特征在第一类中出现了两次,并获得了4的chi2值。
我认为我已经弄清楚了以下几点:
- 列之间是独立的,这点是有道理的
- 如果我忽略第三行,期望值将是列的总和,观察值只是各自单元格中的值,但这对最后一列不起作用
- 带有
False
的两列似乎以某种方式结合,但我还没有弄明白是如何结合的。
如果有人能帮我解答这个问题,我将不胜感激。谢谢!
回答:
我刚刚查看了scikit-learn的源代码。实际上,计算相当简单。在我的例子中,我们有两个类别(True和False)。对于第二个类别,我们有两个样本([0, 0, 1, 0, 0]
和[0, 0, 0, 2, 1]
)。
我们首先对每个类别的列进行求和,得到观察值:
True: [1, 2, 0, 0, 1]False: [0, 0, 1, 2, 1]
为了计算期望值,我们计算所有列的总和(即特征在所有类别中被观察到的总数),得到[1, 2, 1, 2, 2]
。如果我们假设特征和它所在的类别之间没有相关性,那么分布必须按照这些值对应于我们拥有的样本数量。即,1/3
的值应该在True
类别中找到,2/3
在False
类别中,这给出了期望值:
True: 1/3 * [1, 2, 1, 2, 2] = [1/3 2/3 1/3 2/3 2/3]False: 2/3 * [1, 2, 1, 2, 2] = [2/3 4/3 2/3 4/3 4/3]
现在可以为每一列计算chi2,作为一个例子,最后一列最有趣:
(1-2/3)^2 / (2/3) + (1-4/3)^2 / (4/3) = 1/6 + 1/12 = 1/4 = 0.25
0.25的误差相对较小,因此,正如预期的那样,这个特征与类别是独立的。