### Lasso程序在MATLAB中的实现与应用 #### 概述 Lasso(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)是一种回归分析方法,主要用于选择变量、减少模型复杂度以及避免过拟合问题。Lasso通过引入L1正则化来压缩模型参数,可以将一些不重要的特征系数压缩至零,从而实现特征选择。该方法在处理高维数据集时特别有效,尤其当解释变量之间存在多重共线性问题时。 #### MATLAB实现详解 ##### 函数定义 在MATLAB中,`lasso`函数被定义为执行Lasso或Elastic Net正则化线性回归的方法。其基本形式为: ```matlab function [B, stats] = lasso(X, Y, varargin) ``` 这里,`X`表示一个数值矩阵,其维度为`N×P`,其中`N`为样本数量,`P`为特征数量;`Y`为一个长度为`N`的数值向量,表示响应变量。 ##### 可选输入参数 - `'Weights'`:观测权重,默认为单位权重或等效地`1/N`的权重。 - `'Alpha'`:Elastic Net混合值,默认为1(即Lasso)。`Alpha`取值范围为[0, 1],接近0时类似于岭回归。 - `'NumLambda'`:指定的`Lambda`值数量,如果未提供`Lambda`参数,则默认为100个。 - `'LambdaRatio'`:最大值与最小值之间的比例,用于生成`Lambda`序列,合法范围为[0, 1),默认为0.0001。 - `'Lambda'`:用户自定义的`Lambda`值,若提供,则会覆盖`'NumLambda'`和`'LambdaRatio'`。 - `'DFmax'`:模型中非零系数的最大数量,对于具有大量预测变量的数据集特别有用。 ##### 函数返回值 - `B`:系数矩阵,每一列对应于一个`Lambda`值。 - `stats`:统计信息,包括每个`Lambda`值下的各种统计指标。 #### 代码解读 ##### 基本框架 ```matlab function [B, stats] = lasso(X, Y, varargin) % ... (函数文档注释) ``` 这部分代码定义了函数的基本框架,并提供了对输入参数和输出结果的简要描述。 ##### 输入参数处理 ```matlab 'Weights'观察值.Must be a vector of non-negative % values, of the same length as columns of X. At least % two values must be positive. (default ones(N,1) or % equivalently (1/N)*ones(N,1)). ``` 这里指定了观测权重的默认值及其限制条件。观测权重必须是非负向量,且至少有两个正值。 ```matlab 'Alpha'Elasticnet mixing value, or the relative balance % between L2 and L1 penalty (default 1, range (0,1]). % Alpha = 1 ==> lasso, otherwise elastic net. % Alpha near zero ==> nearly ridge regression. ``` `Alpha`参数控制L1和L2惩罚项之间的平衡,决定了模型是Lasso还是Elastic Net。 ##### Lambda参数处理 ```matlab 'LambdaRatio'Ratio between the minimum value and maximum value of % lambda to generate, if the parameter "Lambda" is not % supplied. Legal range is [0,1). Default is 0.0001. % If 'LambdaRatio' is zero, LASSO will generate its % default sequence of lambda values but replace the % smallest value in this sequence with the value zero. ``` `LambdaRatio`参数用于生成`Lambda`序列的比例,其默认值为0.0001。如果设置为0,则Lasso会自动生成一系列的`Lambda`值,并将最小值设为0。 ```matlab 'Lambda'Lambda values. Will be returned in return argument % STATS in ascending order. The default is to have LASSO % generate a sequence of lambda values, based on 'NumLambda' % and 'LambdaRatio'. LASSO will generate a sequence, based % on the values in X and Y, such that the largest LAMBDA % value is just sufficient to produce all zero coefficients B. ``` `Lambda`参数允许用户自定义一组`Lambda`值。这些值将按照升序返回在`stats`结构体中。 #### 总结 通过上述分析,我们可以看出MATLAB中的`lasso`函数提供了一个灵活的接口,用于执行Lasso和Elastic Net正则化线性回归。通过对不同参数的调整,用户可以根据具体需求定制回归模型,尤其是在处理高维数据时,这种方法可以有效地进行特征选择和模型简化。此外,通过提供的统计信息,用户还可以评估模型的性能和稳定性。
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- 小何在这里~2021-11-30没什么用处,都是matlab自带的
- jhgfgh962020-02-27挺好的,,,lutsest2020-05-26非常感谢
- Lesleyzf2019-05-01几乎没有个人注解lutsest2019-05-06一定点 是 一点点。打错了,部分关键步骤有一点注释
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