Задание 1

Установить пакет CARET, выполнить команду names(getModelInfo()), ознакомиться со списком доступных методов выбора признаков. Выполните графический разведочный анализ данных с использование функции featurePlot() для набора данных из справочного файла пакета CARET: x <- matrix(rnorm(505),ncol=5) y <- factor(rep(c(“A”, “B”), 25)) Сохранить полученные графики в .jpg файлы. Сделать выводы.

library(caret)
## Loading required package: ggplot2
## Loading required package: lattice
names(getModelInfo())
##   [1] "ada"                 "AdaBag"              "AdaBoost.M1"        
##   [4] "adaboost"            "amdai"               "ANFIS"              
##   [7] "avNNet"              "awnb"                "awtan"              
##  [10] "bag"                 "bagEarth"            "bagEarthGCV"        
##  [13] "bagFDA"              "bagFDAGCV"           "bam"                
##  [16] "bartMachine"         "bayesglm"            "binda"              
##  [19] "blackboost"          "blasso"              "blassoAveraged"     
##  [22] "bridge"              "brnn"                "BstLm"              
##  [25] "bstSm"               "bstTree"             "C5.0"               
##  [28] "C5.0Cost"            "C5.0Rules"           "C5.0Tree"           
##  [31] "cforest"             "chaid"               "CSimca"             
##  [34] "ctree"               "ctree2"              "cubist"             
##  [37] "dda"                 "deepboost"           "DENFIS"             
##  [40] "dnn"                 "dwdLinear"           "dwdPoly"            
##  [43] "dwdRadial"           "earth"               "elm"                
##  [46] "enet"                "evtree"              "extraTrees"         
##  [49] "fda"                 "FH.GBML"             "FIR.DM"             
##  [52] "foba"                "FRBCS.CHI"           "FRBCS.W"            
##  [55] "FS.HGD"              "gam"                 "gamboost"           
##  [58] "gamLoess"            "gamSpline"           "gaussprLinear"      
##  [61] "gaussprPoly"         "gaussprRadial"       "gbm_h2o"            
##  [64] "gbm"                 "gcvEarth"            "GFS.FR.MOGUL"       
##  [67] "GFS.LT.RS"           "GFS.THRIFT"          "glm.nb"             
##  [70] "glm"                 "glmboost"            "glmnet_h2o"         
##  [73] "glmnet"              "glmStepAIC"          "gpls"               
##  [76] "hda"                 "hdda"                "hdrda"              
##  [79] "HYFIS"               "icr"                 "J48"                
##  [82] "JRip"                "kernelpls"           "kknn"               
##  [85] "knn"                 "krlsPoly"            "krlsRadial"         
##  [88] "lars"                "lars2"               "lasso"              
##  [91] "lda"                 "lda2"                "leapBackward"       
##  [94] "leapForward"         "leapSeq"             "Linda"              
##  [97] "lm"                  "lmStepAIC"           "LMT"                
## [100] "loclda"              "logicBag"            "LogitBoost"         
## [103] "logreg"              "lssvmLinear"         "lssvmPoly"          
## [106] "lssvmRadial"         "lvq"                 "M5"                 
## [109] "M5Rules"             "manb"                "mda"                
## [112] "Mlda"                "mlp"                 "mlpKerasDecay"      
## [115] "mlpKerasDecayCost"   "mlpKerasDropout"     "mlpKerasDropoutCost"
## [118] "mlpML"               "mlpSGD"              "mlpWeightDecay"     
## [121] "mlpWeightDecayML"    "monmlp"              "msaenet"            
## [124] "multinom"            "mxnet"               "mxnetAdam"          
## [127] "naive_bayes"         "nb"                  "nbDiscrete"         
## [130] "nbSearch"            "neuralnet"           "nnet"               
## [133] "nnls"                "nodeHarvest"         "null"               
## [136] "OneR"                "ordinalNet"          "ordinalRF"          
## [139] "ORFlog"              "ORFpls"              "ORFridge"           
## [142] "ORFsvm"              "ownn"                "pam"                
## [145] "parRF"               "PART"                "partDSA"            
## [148] "pcaNNet"             "pcr"                 "pda"                
## [151] "pda2"                "penalized"           "PenalizedLDA"       
## [154] "plr"                 "pls"                 "plsRglm"            
## [157] "polr"                "ppr"                 "pre"                
## [160] "PRIM"                "protoclass"          "qda"                
## [163] "QdaCov"              "qrf"                 "qrnn"               
## [166] "randomGLM"           "ranger"              "rbf"                
## [169] "rbfDDA"              "Rborist"             "rda"                
## [172] "regLogistic"         "relaxo"              "rf"                 
## [175] "rFerns"              "RFlda"               "rfRules"            
## [178] "ridge"               "rlda"                "rlm"                
## [181] "rmda"                "rocc"                "rotationForest"     
## [184] "rotationForestCp"    "rpart"               "rpart1SE"           
## [187] "rpart2"              "rpartCost"           "rpartScore"         
## [190] "rqlasso"             "rqnc"                "RRF"                
## [193] "RRFglobal"           "rrlda"               "RSimca"             
## [196] "rvmLinear"           "rvmPoly"             "rvmRadial"          
## [199] "SBC"                 "sda"                 "sdwd"               
## [202] "simpls"              "SLAVE"               "slda"               
## [205] "smda"                "snn"                 "sparseLDA"          
## [208] "spikeslab"           "spls"                "stepLDA"            
## [211] "stepQDA"             "superpc"             "svmBoundrangeString"
## [214] "svmExpoString"       "svmLinear"           "svmLinear2"         
## [217] "svmLinear3"          "svmLinearWeights"    "svmLinearWeights2"  
## [220] "svmPoly"             "svmRadial"           "svmRadialCost"      
## [223] "svmRadialSigma"      "svmRadialWeights"    "svmSpectrumString"  
## [226] "tan"                 "tanSearch"           "treebag"            
## [229] "vbmpRadial"          "vglmAdjCat"          "vglmContRatio"      
## [232] "vglmCumulative"      "widekernelpls"       "WM"                 
## [235] "wsrf"                "xgbDART"             "xgbLinear"          
## [238] "xgbTree"             "xyf"
x <- matrix(rnorm(50*5),ncol=5)
y <- factor(rep(c("A", "B"), 25))

# Базовый вызов featurePlot - Показывает попарные зависимости между признаками
featurePlot(x, y)

# По умолчанию строит scatterplot матрицу
# Показывает попарные зависимости между признаками с раскраской по классам
featurePlot(x, y, plot = "pairs")

# График плотности распределения (density)
# Показывает наложение распределений классов A и B для каждого признака
featurePlot(x, y, plot = "density")

jpeg("featurePlot.jpg")
featurePlot(x, y)
jpeg("featurePlot_pairs.jpg")
featurePlot(x, y, plot = "pairs")
jpeg("featurePlot_density.jpg")
featurePlot(x, y, plot = "density")

Задание 2

С использование функций из пакета Fselector [2] определить важность признаков для решения задачи классификации. Использовать набор data(iris). Сделать выводы.

library(FSelector)
data(iris)
head(iris)
##   Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
## 1          5.1         3.5          1.4         0.2  setosa
## 2          4.9         3.0          1.4         0.2  setosa
## 3          4.7         3.2          1.3         0.2  setosa
## 4          4.6         3.1          1.5         0.2  setosa
## 5          5.0         3.6          1.4         0.2  setosa
## 6          5.4         3.9          1.7         0.4  setosa

Применяется функция information.gain() для вычисления важности признаков. Этот метод оценивает, насколько много информации о целевом классе (Species) дает каждый признак.

inf <- information.gain(Species ~ ., data=iris)
inf
##              attr_importance
## Sepal.Length       0.4521286
## Sepal.Width        0.2672750
## Petal.Length       0.9402853
## Petal.Width        0.9554360
# Вывод результатов: таблица с одним столбцом attr_importance
# Признаки с наибольшим IG вносят наибольший вклад в предсказание вида ириса

Выводы:

Задание 3

С использованием функции discretize() из пакета arules выполните преобразование непрерывной переменной в категориальную [3] различными методами: «interval» (равная ширина интервала), «frequency» (равная частота), «cluster» (кластеризация) и «fixed» (категории задают границы интервалов). Используйте набор данных iris. Сделайте выводы

library(arules)
## Loading required package: Matrix
## 
## Attaching package: 'arules'
## The following objects are masked from 'package:base':
## 
##     abbreviate, write
data(iris)
# Метод 1: "interval" — равная ширина интервала
# Диапазон значений Sepal.Width делится на 3 интервала одинаковой ширины
# Простой и интерпретируемый метод, но может создавать неравномерно заполненные группы
iris_interval <- discretize(iris$Petal.Width, method="interval", breaks=3)
print(iris_interval)
##   [1] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##   [8] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [15] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [22] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [29] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [36] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [43] [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9) [0.1,0.9)
##  [50] [0.1,0.9) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [57] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [64] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [71] [1.7,2.5] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [78] [1.7,2.5] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [85] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [92] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7) [0.9,1.7)
##  [99] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [106] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [113] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [120] [0.9,1.7) [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [127] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [0.9,1.7) [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [134] [0.9,1.7) [0.9,1.7) [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [141] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## [148] [1.7,2.5] [1.7,2.5] [1.7,2.5]
## attr(,"discretized:breaks")
## [1] 0.1 0.9 1.7 2.5
## attr(,"discretized:method")
## [1] interval
## Levels: [0.1,0.9) [0.9,1.7) [1.7,2.5]
# Метод 2: "frequency" — равная частота
# Границы подбираются так, чтобы в каждом интервале было ~одинаковое число наблюдений
# Полезен для алгоритмов, чувствительных к дисбалансу классов
iris_frequency <- discretize(iris$Petal.Width, method="frequency", breaks=3)
print(iris_frequency)
##   [1] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##   [7] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [13] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [19] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [25] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [31] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [37] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [43] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.1,0.867)
##  [49] [0.1,0.867) [0.1,0.867) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6)
##  [55] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]   [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6)
##  [61] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6)
##  [67] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]   [0.867,1.6)
##  [73] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]  
##  [79] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]  
##  [85] [0.867,1.6) [1.6,2.5]   [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6)
##  [91] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6)
##  [97] [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [103] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [109] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [115] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [0.867,1.6)
## [121] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [127] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [133] [1.6,2.5]   [0.867,1.6) [0.867,1.6) [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [139] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## [145] [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]   [1.6,2.5]  
## attr(,"discretized:breaks")
## [1] 0.1000000 0.8666667 1.6000000 2.5000000
## attr(,"discretized:method")
## [1] frequency
## Levels: [0.1,0.867) [0.867,1.6) [1.6,2.5]
# Метод 3: "cluster" — кластеризация k-means
# Границы определяются центрами кластеров, найденных алгоритмом k-means
# Учитывает естественную структуру данных, но границы сложнее интерпретировать
iris_cluster <- discretize(iris$Petal.Width, method="cluster", breaks=3)
print(iris_cluster)
##   [1] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##   [6] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [11] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [16] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [21] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [26] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [31] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [36] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [41] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [46] [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792)  [0.1,0.792) 
##  [51] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [56] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [61] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [66] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [71] [1.71,2.5]   [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [76] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [81] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [86] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [91] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
##  [96] [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71) [0.792,1.71)
## [101] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [106] [1.71,2.5]   [0.792,1.71) [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [111] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [116] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [0.792,1.71)
## [121] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [126] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [0.792,1.71)
## [131] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [0.792,1.71) [0.792,1.71)
## [136] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [141] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## [146] [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]   [1.71,2.5]  
## attr(,"discretized:breaks")
## [1] 0.1000000 0.7915185 1.7054750 2.5000000
## attr(,"discretized:method")
## [1] cluster
## Levels: [0.1,0.792) [0.792,1.71) [1.71,2.5]
# Метод 4: "fixed" — фиксированные границы, заданные пользователем
# -Inf и Inf используются как крайние границы
# Категории отражают предметную логику: узкие (<2.5), средние (2.5-3.5), широкие (>3.5)
iris_fixed <- discretize(iris$Petal.Width, method = "fixed", breaks = c(-Inf, 2.5, 3.5, Inf))
  
print(iris_fixed)
##   [1] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##   [7] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [13] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [19] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [25] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [31] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [37] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [43] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [49] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [55] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [61] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [67] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [73] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [79] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [85] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [91] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
##  [97] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [2.5,3.5)  [-Inf,2.5)
## [103] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [109] [-Inf,2.5) [2.5,3.5)  [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [115] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [121] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [127] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [133] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [139] [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## [145] [2.5,3.5)  [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5) [-Inf,2.5)
## attr(,"discretized:breaks")
## [1] -Inf  2.5  3.5  Inf
## attr(,"discretized:method")
## [1] fixed
## Levels: [-Inf,2.5) [2.5,3.5) [3.5, Inf]
# table() показывает частоту наблюдений в каждой категории
# Позволяет сравнить распределение по интервалам
table(iris_interval)
## iris_interval
## [0.1,0.9) [0.9,1.7) [1.7,2.5] 
##        50        52        48

Задание 4

Установите пакет Boruta и проведите выбор признаков для набора данных data(“Ozone”) [4, 5, 6]. Построить график boxplot, сделать выводы.

library(Boruta)
library(mlbench)
set.seed (100)
data("Ozone")
# V5 — целевая переменная (влажность на авиабазе Sandberg)
Ozone <- Ozone[complete.cases(Ozone$V5),]
# Отбор строк, где V5 не содержит NA (полные наблюдения по целевой переменной)
# complete.cases() проверяет отсутствие пропущенных значений в указанном столбце
boruta_result <- Boruta(V5 ~ ., data=Ozone)
# Запуск алгоритма Boruta
# Алгоритм создаёт "теневые" признаки (случайные копии исходных)
# и сравнивает важность реальных признаков с теневыми
print(boruta_result)
## Boruta performed 84 iterations in 20.63126 secs.
##  5 attributes confirmed important: V1, V10, V12, V8, V9;
##  7 attributes confirmed unimportant: V11, V13, V2, V3, V4 and 2 more;
# Визуализация результатов Boruta
# sort=FALSE сохраняет исходный порядок признаков
# Зелёный — Confirmed (важный признак)
# Жёлтый — Tentative (требует дополнительного анализа)
# Красный — Rejected (незначимый признак)
# Синий — теневые признаки (shadowMin, shadowMean, shadowMax)
# Признак важен, если его важность стабильно выше важности теневых признаков
plot(boruta_result, sort=FALSE)

Выводы:

  1. Подтверждённые признаки (Confirmed): V1, V8, V9, V10, V12

  2. Отклонённые признаки (Rejected): V2, V3, V4, V6, V7, V11, V13. Их важность не превышает максимальную важность теневых признаков.

  3. Синие (shadow features) показывают распределение “случайной” важности — это базовый уровень шума

    • Признаки выше синих — значимы

    • Признаки ниже синих — неинформативны (их вклад сравним со случайным шумом)

Boruta автоматически определил, что только температурные показатели с ближайших станций важны для прогноза влажности

Это согласуется с физикой процесса: температура и влажность связаны обратной зависимостью