Technische Referenz für den Microsoft Linear Regression-Algorithmus

Der Microsoft Linear Regression-Algorithmus ist eine spezielle Version des Microsoft Decision Trees-Algorithmus, die für die Modellierung kontinuierlicher Attributpaare optimiert ist. In diesem Thema wird die Implementierung des Algorithmus erläutert und beschrieben, wie das Verhalten des Algorithmus angepasst wird. Ferner werden Links zu weiteren Informationen über das Abfragen von Modellen zur Verfügung gestellt.

Implementierung des Linear Regression-Algorithmus

Der Microsoft Decision Trees-Algorithmus kann für viele Tasks verwendet werden: die lineare Regression, die Klassifizierung oder die Zuordnungsanalyse. Um diesen Algorithmus für die lineare Regression zu implementieren, werden die Parameter des Algorithmus gesteuert, um die Zunahme der Struktur zu beschränken und alle Daten im Modell in einem einzigen Knoten zu speichern. Mit anderen Worten, obwohl die lineare Regression auf einer Entscheidungsstruktur basiert, enthält die Struktur nur einen einzigen Stamm und keine Verzweigungen: Alle Daten befinden sich im Stammknoten.

Um dies zu erreichen, ist der MINIMUM_LEAF_CASES-Parameter größer als oder gleich der Gesamtzahl der Fälle im Dataset, mit dem der Algorithmus das Miningmodell trainiert. Bei dieser Parametereinstellung erstellt der Algorithmus nie eine Teilung, was der Grund dafür ist, dass der Algorithmus eine lineare Regression ausführt.

Die Formel, die die Regressionslinie darstellt, besitzt die allgemeine Form y = ax + b und wird als Regressionsformel bezeichnet. Die Variable Y stellt die Ausgabevariable dar, die Variable X stellt die Eingabevariable dar, und a und b sind anpassbare Koeffizienten. Sie können die Koeffizienten, Achsenabschnitte und andere Informationen über die Regressionsformel abrufen, indem Sie das fertige Miningmodell abfragen. Weitere Informationen finden Sie unter Abfragen eines linearen Regressionsmodells (Analysis Services – Data Mining).

Bewertungsmethoden und Funktionsauswahl

Die Funktinsauswahl wird automatisch von allen Analysis Services Data Mining-Algorithmen zur Verbesserung der Analyse und zur Reduzierung der Verarbeitungslast verwendet. Die für die Funktionsauswahl bei der linearen Regression verwendete Methode ist der Interessantheitsgrad, da das Modell nur kontinuierliche Spalten unterstützt. Die folgende Tabelle zeigt zu Referenzzwecken den Unterschied bei der Funktionsauswahl für den Linear Regression-Algorithmus und den Decision Trees-Algorithmus.

Algorithmus

Analysemethode

Kommentare

Lineare Regression

Interessantheitsgrad

Standardwert.

Andere Funktionsauswahlmethoden, die für den Decision Trees-Algorithmus verfügbar sind, sind nur für diskrete Variablen gültig und gelten daher nicht für lineare Regressionsmodelle.

Entscheidungsstrukturen

Interessantheitsgrad

Shannon-Entropie

Bayes-Methode mit K2-A-priori-Verteilung

Bayes-Dirichlet mit uniformer A-priori-Verteilung (Standard)

Wenn irgendeine Spalte nicht binäre kontinuierliche Werte enthält, wird der Interessantheitsgrad für alle Spalten verwendet, um die Konsistenz zu gewährleisten. Andernfalls wird die Standardmethode oder die angegebene Methode verwendet.

Die Algorithmusparameter, die die Funktionsauswahl für ein Entscheidungsstrukturmodell steuern, sind MAXIMUM_INPUT_ATTRIBUTES und MAXIMUM_OUTPUT.

Anpassen des Linear Regression-Algorithmus

Der Microsoft Linear Regression-Algorithmus unterstützt Parameter, die Auswirkungen auf das Verhalten, die Leistung und die Genauigkeit des resultierenden Miningmodells haben. Sie können außerdem Modellierungsflags für die Miningmodellspalten oder Miningstrukturspalten festlegen, um die Verarbeitung der Daten zu steuern.

Festlegen von Algorithmusparametern

In der folgenden Tabelle werden die Parameter, die für den Microsoft Linear Regression-Algorithmus bereitgestellt werden, aufgelistet.

Parameter

Beschreibung

MAXIMUM_INPUT_ATTRIBUTES

Definiert die Anzahl von Eingabeattributen, die der Algorithmus verarbeiten kann, bevor die Funktionsauswahl aufgerufen wird. Legen Sie diesen Wert auf 0 fest, um die Funktionsauswahl zu deaktivieren.

Die Standardeinstellung ist 255.

MAXIMUM_OUTPUT_ATTRIBUTES

Definiert die Anzahl von Ausgabeattributen, die der Algorithmus verarbeiten kann, bevor die Funktionsauswahl aufgerufen wird. Legen Sie diesen Wert auf 0 fest, um die Funktionsauswahl zu deaktivieren.

Die Standardeinstellung ist 255.

FORCE_REGRESSOR

Zwingt den Algorithmus, die angegebenen Spalten als Regressoren zu verwenden, unabhängig von ihrer durch den Algorithmus berechneten Wichtigkeit.

Modellierungsflags

Der Microsoft Linear Regression-Algorithmus unterstützt die folgenden Modellierungsflags. Wenn Sie die Miningstruktur oder das Miningmodell erstellen, definieren Sie Modellierungsflags, die angeben, wie die Werte in den einzelnen Spalten während der Analyse behandelt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Modellierungsflags (Data Mining).

Modellierungsflag

Beschreibung

NOT NULL

Gibt an, dass die Spalte keinen NULL-Wert enthalten kann. Ein Fehler tritt auf, wenn Analysis Services während des Modelltrainings einen NULL-Wert erkennt.

Gilt für die Miningstrukturspalten.

REGRESSOR

Gibt an, dass die Spalte kontinuierliche numerische Werte enthält, die bei der Analyse als potenzielle unabhängige Variablen behandelt werden sollen.

HinweisHinweis
Das Kennzeichnen einer Spalte als Regressor gewährleistet nicht, dass die Spalte im fertigen Modell als Regressor verwendet wird.

Gilt für die Miningmodellspalten.

Regressoren in linearen Regressionsmodellen

Lineare Regressionsmodelle basieren auf dem Microsoft Decision Trees-Algorithmus. Auch wenn Sie den Microsoft Linear Regression-Algorithmus nicht verwenden, kann jedes Entscheidungsstrukturmodell eine Struktur oder Knoten enthalten, die eine Regression für ein kontinuierliches Attribut darstellen.

Sie müssen nicht angeben, dass eine kontinuierliche Spalte einen Regressor darstellt. Der Microsoft Decision Trees-Algorithmus unterteilt das Dataset selbst dann in Bereiche mit sinnvollen Mustern, wenn Sie das REGRESSOR-Flag nicht für die Spalte festlegen. Wenn das Modellierungsflag festgelegt wurde, versucht der Algorithmus im Unterschied dazu, Regressionsgleichungen der Form a*C1 + b*C2 + ... zu finden, um die Muster den Knoten der Struktur zuzuordnen. Anschließend wird die Summe der Restwerte berechnet, und wenn die Abweichung zu groß ist, wird die Struktur unterteilt.

Wenn Sie beispielsweise das Kaufverhalten von Kunden mithilfe des Attributs Income vorhersagen und das Modellierungsflag REGRESSOR für die Spalte festlegen, versucht der Algorithmus zuerst, die Werte der Spalte Income mithilfe einer Standardregressionsformel zuzuordnen. Ist die Abweichung zu groß, dann wird die Regressionsformel ignoriert und die Struktur nach einem anderen Attribut unterteilt. Der Decision Tree-Algorithmus versucht nach der Unterteilung, jedem der Zweige einen Regressor für Income zuzuordnen.

Sie können durch Einsatz des FORCED_REGRESSOR-Parameters gewährleisten, dass der Algorithmus einen bestimmten Regressor verwendet. Dieser Parameter kann mit dem Microsoft Decision Trees-Algorithmus und dem Microsoft Linear Regression-Algorithmus verwendet werden.

Anforderungen

Ein lineares Regressionsmodell muss eine Schlüsselspalte, Eingabespalten und mindestens eine vorhersagbare Spalte enthalten.

Eingabespalten und vorhersagbare Spalten

Der Microsoft Linear Regression-Algorithmus unterstützt bestimmte Eingabespalten und vorhersagbare Spalten. Diese sind in der nachstehenden Tabelle aufgelistet. Weitere Informationen zur Bedeutung der Inhaltstypen in einem Miningmodell finden Sie unter Inhaltstypen (Data Mining).

Spalte

Inhaltstypen

Eingabeattribut

Continuous, Cyclical, Key, Table und Ordered

Vorhersagbares Attribut

Continuous, Cyclical und Ordered

HinweisHinweis

Cyclical- und Ordered-Inhaltstypen werden unterstützt, der Algorithmus behandelt sie jedoch als diskrete Werte und führt keine spezielle Verarbeitung durch.