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Berkelmans-Pries 特征重要性方法:一种通用的特征信息量度量

机器学习 2023-01-13 v1 计算机科学与博弈论 统计理论 应用统计 机器学习 统计理论

摘要

在过去几年中,机器学习模型的使用已成为一种通用且强大的预测手段。与此同时,对预测模型可解释性的需求日益增长。为了确定数据集中哪些特征对预测目标变量 YY 重要,可使用特征重要性(FI)方法。通过量化每个特征对预测 YY 的重要性,可以识别并移除无关特征,这可能提高模型的速度和准确率,此外还能发现重要特征,从而带来有价值的见解。评估 FI 方法的一个主要问题是,真实 FI 通常未知。因此,现有 FI 方法不能给出完全正确的 FI 值。这是难以正确解释 FI 方法结果的众多原因之一。受此启发,我们提出一种名为 Berkelmans-Pries FI 方法的新型全局方法,其基于 Shapley 值与 Berkelmans-Pries 依赖函数的结合。我们证明该方法具有许多有用性质,并在多种可精确推导真实 FI 的情况下准确预测正确的 FI 值。我们通过实验对大量 FI 方法(468 种)表明,现有方法不具备同样的有用性质。这表明 Berkelmans-Pries FI 方法是分析具有复杂相互依赖关系数据集的极有价值工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.04740,
  title  = {The Berkelmans-Pries Feature Importance Method: A Generic Measure of Informativeness of Features},
  author = {Joris Pries and Guus Berkelmans and Sandjai Bhulai and Rob van der Mei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04740},
  year   = {2023}
}