Poprawiłem swoją odpowiedź z dzisiejszego dnia wcześniej. Wygenerowałem teraz kilka przykładowych danych, na których można uruchomić kod. Inni słusznie zasugerowali, abyś zastanowił się nad użyciem pakietu Caret, z którym się zgadzam. Jednak w niektórych przypadkach może być konieczne napisanie własnego kodu. Poniżej próbowałem zademonstrować, jak używać funkcji sample () w R do losowego przypisywania obserwacji do fałdów walidacji krzyżowej. Używam również pętli do przeprowadzania wstępnej selekcji zmiennych (przy użyciu regresji liniowej jednowymiarowej z łagodnym odcięciem wartości p 0,1) i budowania modelu (przy użyciu regresji krokowej) na dziesięciu zestawach treningowych. Następnie możesz napisać własny kod, aby zastosować powstałe modele do fałdów sprawdzania poprawności. Mam nadzieję że to pomoże!
################################################################################
## Load the MASS library, which contains the "stepAIC" function for performing
## stepwise regression, to be used later in this script
library(MASS)
################################################################################
################################################################################
## Generate example data, with 100 observations (rows), 70 variables (columns 1
## to 70), and a continuous dependent variable (column 71)
Data <- NULL
Data <- as.data.frame(Data)
for (i in 1:71) {
for (j in 1:100) {
Data[j,i] <- rnorm(1) }}
names(Data)[71] <- "Dependent"
################################################################################
################################################################################
## Create ten folds for cross-validation. Each observation in your data will
## randomly be assigned to one of ten folds.
Data$Fold <- sample(c(rep(1:10,10)))
## Each fold will have the same number of observations assigned to it. You can
## double check this by typing the following:
table(Data$Fold)
## Note: If you were to have 105 observations instead of 100, you could instead
## write: Data$Fold <- sample(c(rep(1:10,10),rep(1:5,1)))
################################################################################
################################################################################
## I like to use a "for loop" for cross-validation. Here, prior to beginning my
## "for loop", I will define the variables I plan to use in it. You have to do
## this first or R will give you an error code.
fit <- NULL
stepw <- NULL
training <- NULL
testing <- NULL
Preselection <- NULL
Selected <- NULL
variables <- NULL
################################################################################
################################################################################
## Now we can begin the ten-fold cross validation. First, we open the "for loop"
for (CV in 1:10) {
## Now we define your training and testing folds. I like to store these data in
## a list, so at the end of the script, if I want to, I can go back and look at
## the observations in each individual fold
training[[CV]] <- Data[which(Data$Fold != CV),]
testing[[CV]] <- Data[which(Data$Fold == CV),]
## We can preselect variables by analyzing each variable separately using
## univariate linear regression and then ranking them by p value. First we will
## define the container object to which we plan to output these data.
Preselection[[CV]] <- as.data.frame(Preselection[CV])
## Now we will run a separate linear regression for each of our 70 variables.
## We will store the variable name and the coefficient p value in our object
## called "Preselection".
for (i in 1:70) {
Preselection[[CV]][i,1] <- i
Preselection[[CV]][i,2] <- summary(lm(Dependent ~ training[[CV]][,i] , data = training[[CV]]))$coefficients[2,4]
}
## Now we will remove "i" and also we will name the columns of our new object.
rm(i)
names(Preselection[[CV]]) <- c("Variable", "pValue")
## Now we will make note of those variables whose p values were less than 0.1.
Selected[[CV]] <- Preselection[[CV]][which(Preselection[[CV]]$pValue <= 0.1),] ; row.names(Selected[[CV]]) <- NULL
## Fit a model using the pre-selected variables to the training fold
## First we must save the variable names as a character string
temp <- NULL
for (k in 1:(as.numeric(length(Selected[[CV]]$Variable)))) {
temp[k] <- paste("training[[CV]]$V",Selected[[CV]]$Variable[k]," + ",sep="")}
variables[[CV]] <- paste(temp, collapse = "")
variables[[CV]] <- substr(variables[[CV]],1,(nchar(variables[[CV]])-3))
## Now we can use this string as the independent variables list in our model
y <- training[[CV]][,"Dependent"]
form <- as.formula(paste("y ~", variables[[CV]]))
## We can build a model using all of the pre-selected variables
fit[[CV]] <- lm(form, training[[CV]])
## Then we can build new models using stepwise removal of these variables using
## the MASS package
stepw[[CV]] <- stepAIC(fit[[CV]], direction="both")
## End for loop
}
## Now you have your ten training and validation sets saved as training[[CV]]
## and testing[[CV]]. You also have results from your univariate pre-selection
## analyses saved as Preselection[[CV]]. Those variables that had p values less
## than 0.1 are saved in Selected[[CV]]. Models built using these variables are
## saved in fit[[CV]]. Reduced versions of these models (by stepwise selection)
## are saved in stepw[[CV]].
## Now you might consider using the predict.lm function from the stats package
## to apply your ten models to their corresponding validation folds. You then
## could look at the performance of the ten models and average their performance
## statistics together to get an overall idea of how well your data predict the
## outcome.
################################################################################
Przed przeprowadzeniem walidacji krzyżowej ważne jest, aby przeczytać o jej właściwym użyciu. Te dwa odniesienia oferują doskonałe dyskusje na temat walidacji krzyżowej:
- Simon RM, Subramanian J, Li MC, Menezes S. Wykorzystanie walidacji krzyżowej do oceny dokładności predykcyjnej klasyfikatorów ryzyka przeżycia na podstawie danych wielowymiarowych. Krótkie Bioinform. 2011 maja; 12 (3): 203-14. Epub 2011 15 lutego. Http://bib.oxfordjournals.org/content/12/3/203.long
- Richard Simon, Michael D. Radmacher, Kevin Dobbin i Lisa M. McShane. Pułapki związane z wykorzystaniem danych z mikromacierzy DNA do klasyfikacji diagnostycznej i prognostycznej. JNCI J Natl Cancer Inst (2003) 95 (1): 14–18. http://jnci.oxfordjournals.org/content/95/1/14.long
Te artykuły są skierowane do biostatystów, ale przydałyby się każdemu.
Pamiętaj też, że stosowanie regresji krokowej jest niebezpieczne (chociaż stosowanie weryfikacji krzyżowej powinno pomóc w złagodzeniu nadmiernego dopasowania). Dobra dyskusja na temat regresji krokowej jest dostępna tutaj: http://www.stata.com/support/faqs/stat/stepwise.html .
Daj mi znać, jeśli masz dodatkowe pytania!