Lineêre regressies

'n Regressie is 'n metode om die verband tussen een veranderlike ( y ) en ander veranderlikes ( x ) te bepaal.

In statistiek is 'n lineêre regressie 'n benadering om 'n lineêre verwantskap tussen y en x te modelleer.

In KI is 'n lineêre regressie 'n masjienleeralgoritme onder toesig.

Strooi plot

Dit is die spreidingsplot (van die vorige hoofstuk):

4060801001201401606810121416
House Prices vs. SizeSquare MetersPrice in Millions

Voorbeeld

var xArray = [50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150];
var yArray = [7,8,8,9,9,9,10,11,14,14,15];

// Define Data
var data = [{
  x:xArray,
  y:yArray,
  mode: "markers"
}];

// Define Layout
var layout = {
  xaxis: {range: [40, 160], title: "Square Meters"},
  yaxis: {range: [5, 16], title: "Price in Millions"},
  title: "House Prices vs. Size"
};

Plotly.newPlot("myPlot", data, layout);

Voorspelling van waardes

Uit die verspreide data hierbo, hoe kan ons toekomstige pryse voorspel?

  • Gebruik handgetekende lineêre grafiek
  • Model 'n lineêre verwantskap
  • Model 'n lineêre regressie

Lineêre grafieke

Dit is 'n lineêre grafiek wat pryse voorspel gebaseer op die laagste en die hoogste prys:

4060801001201401606810121416
trace 0trace 1House Prices vs. SizeSquare MetersPrice in Millions

Voorbeeld

var xArray = [50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150];
var yArray = [7,8,8,9,9,9,9,10,11,14,14,15];

var data = [
  {x:xArray, y:yArray, mode:"markers"},
  {x:[50,150], y:[7,15], mode:"line"}
];

var layout = {
  xaxis: {range: [40, 160], title: "Square Meters"},
  yaxis: {range: [5, 16], title: "Price in Millions"},
  title: "House Prices vs. Size"
};

Plotly.newPlot("myPlot", data, layout);

Uit 'n vorige hoofstuk

'n Lineêre grafiek kan geskryf word as y = ax + b

Waar:

  • y is die prys wat ons wil voorspel
  • a is die helling van die lyn
  • x is die invoerwaardes
  • b is die afsnit

Lineêre Verhoudings

Hierdie model voorspel pryse deur 'n lineêre verband tussen prys en grootte te gebruik:

4060801001201401606810121416
trace 0trace 1House Prices vs. SizeSquare MetersPrice in Millions

Voorbeeld

var xArray = [50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150];
var yArray = [7,8,8,9,9,9,10,11,14,14,15];

// Calculate Slope
var xSum = xArray.reduce(function(a, b){return a + b;}, 0);
var ySum = yArray.reduce(function(a, b){return a + b;}, 0);
var slope = ySum / xSum;

// Generate values
var xValues = [];
var yValues = [];
for (var x = 50; x <= 150; x += 1) {
  xValues.push(x);
  yValues.push(x * slope);
}

In die voorbeeld hierbo is die helling 'n berekende gemiddelde en die snysnit = 0.


Gebruik 'n lineêre regressiefunksie

Hierdie model voorspel pryse deur 'n lineêre regressiefunksie te gebruik:

4060801001201401606810121416
trace 0trace 1House Prices vs. SizeSquare MetersPrice in Millions

Voorbeeld

var xArray = [50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150];
var yArray = [7,8,8,9,9,9,10,11,14,14,15];

// Calculate Sums
var xSum=0, ySum=0 , xxSum=0, xySum=0;
var count = xArray.length;
for (var i = 0, len = count; i < count; i++) {
  xSum += xArray[i];
  ySum += yArray[i];
  xxSum += xArray[i] * xArray[i];
  xySum += xArray[i] * yArray[i];
}

// Calculate slope and intercept
var slope = (count * xySum - xSum * ySum) / (count * xxSum - xSum * xSum);
var intercept = (ySum / count) - (slope * xSum) / count;

// Generate values
var xValues = [];
var yValues = [];
for (var x = 50; x <= 150; x += 1) {
  xValues.push(x);
  yValues.push(x * slope + intercept);
}