我正在使用scikit-learn在Python中实现一个多项式逻辑回归模型。然而,我希望使用目标变量的类别的概率分布。举个例子,假设这是一个包含3个类别的变量,格式如下:
class_1 class_2 class_30 0.0 0.0 1.01 1.0 0.0 0.02 0.0 0.5 0.53 0.2 0.3 0.54 0.5 0.1 0.4
这样,每行的值总和等于1。
我该如何拟合这样的模型呢?当我尝试:
model = LogisticRegression(solver='saga', multi_class='multinomial')model.fit(X, probabilities)
我得到一个错误提示:
ValueError: bad input shape (10000, 3)
我知道这是因为该方法期望输入的是一个向量,而不是矩阵。但在这里,我不能将probabilities
矩阵压缩成向量,因为这些类别不是互斥的。
回答:
在scikit-learn中,你不能使用非指示概率进行交叉熵损失;这在API中没有实现和支持。这是scikit-learn的一个限制。
对于逻辑回归,你可以通过根据标签的概率上采样实例来近似它。例如,你可以将每个实例上采样10倍:例如,如果一个训练实例的类别1的概率为0.2,类别2的概率为0.8,则生成10个训练实例:8个带有类别2,2个带有类别1。这样做可能不够高效,但在极限情况下,你将优化相同的目标函数。
你可以这样做:
from sklearn.utils import check_random_stateimport numpy as npdef expand_dataset(X, y_proba, factor=10, random_state=None): """ Convert a dataset with float multiclass probabilities to a dataset with indicator probabilities by duplicating X rows and sampling true labels. """ rng = check_random_state(random_state) n_classes = y_proba.shape[1] classes = np.arange(n_classes, dtype=int) for x, probs in zip(X, y_proba): for label in rng.choice(classes, size=factor, p=probs): yield x, label
查看更完整的示例,请访问:https://github.com/TeamHG-Memex/eli5/blob/8cde96878f14c8f46e10627190abd9eb9e705ed4/eli5/lime/utils.py#L16
或者,你可以使用像TensorFlow或PyTorch这样的库来实现你的逻辑回归;与scikit-learn不同,在这些框架中很容易定义任何损失函数,而且交叉熵是开箱即用的。