7.15 Non-Negative Matrix Factorization

ore.odmNMF関数は、特徴抽出用にデータベース内のNon-Negative Matrix Factorization (NMF)モデルを構築します。

NMFによって抽出される各特徴は、元の属性セットの線形結合です。各特徴には、負でない一連の係数があり、それらは特徴の各属性の重みのメジャーです。引数allow.negative.scoresがTRUEの場合、負の係数が許可されます。

ore.odmNMF関数の引数の詳細は、help(ore.odmNMF)をコールしてください。

Non-Negative Matrix Factorizationモデルの設定

次の表に、Non-Negative Matrix Factorizationモデルに適用される設定を示します。

表7-17 Non-Negative Matrix Factorizationモデルの設定

設定名	設定値	説明
NMFS_CONV_TOLERANCE	TO_CHAR(0< numeric_expr <=0.5)	NMFアルゴリズムでの収束許容値。 デフォルトは0.05です
NMFS_NONNEGATIVE_SCORING	NMFS_NONNEG_SCORING_ENABLE NMFS_NONNEG_SCORING_DISABLE	スコアリング結果で負数を許可するかどうか。NMFS_NONNEG_SCORING_ENABLEに設定すると、負の素性値が0(ゼロ)に置き換えられます。NMFS_NONNEG_SCORING_DISABLEに設定すると、負の素性値が許可されます。 デフォルトはNMFS_NONNEG_SCORING_ENABLEです。
NMFS_NUM_ITERATIONS	TO_CHAR(1 <= numeric_expr <=500)	NMFアルゴリズムの反復回数。 デフォルトは50です
NMFS_RANDOM_SEED	TO_CHAR(numeric_expr)	NMFアルゴリズムのランダム・シード。 デフォルトは–1です。

例7-18 ore.odmNMF関数の使用方法

この例では、トレーニング・データセットに基づいてNMFモデルを作成し、テスト・データセットに基づいてスコアリングします。

training.set <- ore.push(npk[1:18, c("N","P","K")])
scoring.set <- ore.push(npk[19:24, c("N","P","K")])
nmf.mod <- ore.odmNMF(~., training.set, num.features = 3)
features(nmf.mod)
summary(nmf.mod)
predict(nmf.mod, scoring.set)

この例のリスト

R> training.set <- ore.push(npk[1:18, c("N","P","K")])
R> scoring.set <- ore.push(npk[19:24, c("N","P","K")])
R> nmf.mod <- ore.odmNMF(~., training.set, num.features = 3)
R> features(nmf.mod)
   FEATURE_ID ATTRIBUTE_NAME ATTRIBUTE_VALUE  COEFFICIENT
1           1              K               0 3.723468e-01
2           1              K               1 1.761670e-01
3           1              N               0 7.469067e-01
4           1              N               1 1.085058e-02
5           1              P               0 5.730082e-01
6           1              P               1 2.797865e-02
7           2              K               0 4.107375e-01
8           2              K               1 2.193757e-01
9           2              N               0 8.065393e-03
10          2              N               1 8.569538e-01
11          2              P               0 4.005661e-01
12          2              P               1 4.124996e-02
13          3              K               0 1.918852e-01
14          3              K               1 3.311137e-01
15          3              N               0 1.547561e-01
16          3              N               1 1.283887e-01
17          3              P               0 9.791965e-06
18          3              P               1 9.113922e-01
R> summary(nmf.mod)
 
Call:
ore.odmNMF(formula = ~., data = training.set, num.features = 3)
 
Settings: 
                                              value
feat.num.features                                 3
nmfs.conv.tolerance                             .05
nmfs.nonnegative.scoring nmfs.nonneg.scoring.enable
nmfs.num.iterations                              50
nmfs.random.seed                                 -1
prep.auto                                        on
 
Features: 
   FEATURE_ID ATTRIBUTE_NAME ATTRIBUTE_VALUE  COEFFICIENT
1           1              K               0 3.723468e-01
2           1              K               1 1.761670e-01
3           1              N               0 7.469067e-01
4           1              N               1 1.085058e-02
5           1              P               0 5.730082e-01
6           1              P               1 2.797865e-02
7           2              K               0 4.107375e-01
8           2              K               1 2.193757e-01
9           2              N               0 8.065393e-03
10          2              N               1 8.569538e-01
11          2              P               0 4.005661e-01
12          2              P               1 4.124996e-02
13          3              K               0 1.918852e-01
14          3              K               1 3.311137e-01
15          3              N               0 1.547561e-01
16          3              N               1 1.283887e-01
17          3              P               0 9.791965e-06
18          3              P               1 9.113922e-01
R> predict(nmf.mod, scoring.set)
         '1'       '2'        '3' FEATURE_ID
19 0.1972489 1.2400782 0.03280919          2
20 0.7298919 0.0000000 1.29438165          3
21 0.1972489 1.2400782 0.03280919          2
22 0.0000000 1.0231268 0.98567623          2
23 0.7298919 0.0000000 1.29438165          3
24 1.5703239 0.1523159 0.00000000          1