شماره ركورد
26136
شماره راهنما
MAT2 730
عنوان
تحليل تفسيرپذيري و پيشبيني پذيري با رويكرد رگرسيون خطي قطعه اي خودكار
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
رياضي كاربردي- علوم داده
دانشكده
رياضي و آمار
تاريخ دفاع
1405/06/25
صفحه شمار
113 ص .
استاد راهنما
هوشنگ طالبي , محسن علمبردار ميبدي
كليدواژه فارسي
پيش بيني پذيري , تفسيرپذيري , تقويت گرادياني , جنگل تصادفي , رگرسيون خطي قطعەاي خودكار
چكيده فارسي
با گسترش استفاده از الگوريتمهاي يادگيري ماشين در مسائل حساس، ايجاد توازن ميان تفسيرپذيري و دقت پيشبيني به يكي از چالشهاي مهم اين حوزه تبديل شده است. مدلهاي پيچيده معمولاً از قدرت پيشبيني بالايي برخوردارند، اما تفسير نتايج آنها دشوار است. در مقابل، مدلهاي سادهتر اگرچه قابل تفسير هستند، اغلب دقت كمتري دارند.
در اين پژوهش، الگوريتم رگرسيون خطي قطعهاي خودكار، به عنوان روشي براي دستيابي همزمان به تفسيرپذيري و پيشبينيپذيري مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا مباني نظري و سازوكار اين الگوريتم بررسي شده و سپس عملكرد آن با
روشهاي رگرسيون اسپلاين تطبيقي چندمتغيره، جنگل تصادفي، تقويت گرادياني مبتني بر درخت سبك، تقويت گرادياني افزايشي تعميميافته و تقويت خطي تعميميافته مقايسه شده است.
ارزيابيها بر روي دادههاي شبيهسازيشده و چند مجموعهداده واقعي انجام شده است. نتايج نشان ميدهد كه الگوريتم رگرسيون خطي قطعهاي خودكار در اكثر سناريوها عملكردي رقابتي و در بسياري موارد برتر از ساير روشهاي مورد بررسي ارائه ميدهد. اين الگوريتم ضمن حفظ ساختاري قابل تفسير از طريق توابع خطي قطعهاي، قادر است روابط غيرخطي و تعاملات ميان متغيرها را با دقت مناسبي مدلسازي كند و گزينهاي مناسب براي مسائل رگرسيوني است كه در آنها تفسيرپذيري و دقت پيشبيني به طور همزمان اهميت دارند.
كليدواژه لاتين
(Automatic Piecewise Linear Regression (APLR , Gradient Boosting , Interpretability , Predictive Performance , Random Forest
عنوان لاتين
Balancing Interpretability and Predictiveness in Learning: An Automatic Piecewise Linear Regression Approach
گروه آموزشي
رياضي كاربردي و علوم كامپيوتر
چكيده لاتين
With the increasing adoption of machine learning algorithms in sensitive application domains, achieving a balance between interpretability and predictive accuracy has become a major chal-lenge. Complex models often provide high predictive performance; however, their decision-making processes are difficult to interpret. In contrast, simpler models are generally more interpretable but may suffer from lower predictive accuracy.
In this study, the Automatic Piecewise Linear Regression algorithm is investigated as a method for simultaneously achieving interpretability and predictive performance. First, the theoretical foundations and underlying mechanism of the algorithm are examined. Subsequently, its perfor-mance is compared with several established methods, including Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS), Random Forest, Light Gradient Boosting Machine, Generalized Additive Model Boosting, and Generalized Linear Model Boosting.
The evaluation is conducted on both simulated datasets and several real-world datasets. The re-sults demonstrate that APLR achieves competitive performance in most scenarios and outperforms the other methods in many cases. By employing piecewise linear basis functions, the algorithm maintains an interpretable model structure while effectively capturing nonlinear relationships and interactions among variables. The findings suggest that APLR is a promising approach for regres-sion problems in which both interpretability and predictive accuracy are of primary importance.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
167933
نويسنده