論文の概要: FeatureEnVi: Visual Analytics for Feature Engineering Using Stepwise Selection and Semi-Automatic Extraction Approaches
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.14539v4
- Date: Thu, 18 Apr 2024 16:00:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-21 20:14:16.655815
- Title: FeatureEnVi: Visual Analytics for Feature Engineering Using Stepwise Selection and Semi-Automatic Extraction Approaches
- Title（参考訳）: FeatureEnVi: ステップワイズ選択と半自動抽出アプローチを用いた機能エンジニアリングのためのビジュアル分析
- Authors: Angelos Chatzimparmpas, Rafael M. Martins, Kostiantyn Kucher, Andreas Kerren,
- Abstract要約: 本稿では,機能工学プロセスを支援するために特別に設計された視覚分析システムであるFeatureEnViを紹介する。
提案システムは,ユーザが最も重要な機能を選択し,元の機能を強力な代替品に転換し,異なる機能生成の組み合わせを試すのに役立つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.237343083490243
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The machine learning (ML) life cycle involves a series of iterative steps, from the effective gathering and preparation of the data, including complex feature engineering processes, to the presentation and improvement of results, with various algorithms to choose from in every step. Feature engineering in particular can be very beneficial for ML, leading to numerous improvements such as boosting the predictive results, decreasing computational times, reducing excessive noise, and increasing the transparency behind the decisions taken during the training. Despite that, while several visual analytics tools exist to monitor and control the different stages of the ML life cycle (especially those related to data and algorithms), feature engineering support remains inadequate. In this paper, we present FeatureEnVi, a visual analytics system specifically designed to assist with the feature engineering process. Our proposed system helps users to choose the most important feature, to transform the original features into powerful alternatives, and to experiment with different feature generation combinations. Additionally, data space slicing allows users to explore the impact of features on both local and global scales. FeatureEnVi utilizes multiple automatic feature selection techniques; furthermore, it visually guides users with statistical evidence about the influence of each feature (or subsets of features). The final outcome is the extraction of heavily engineered features, evaluated by multiple validation metrics. The usefulness and applicability of FeatureEnVi are demonstrated with two use cases and a case study. We also report feedback from interviews with two ML experts and a visualization researcher who assessed the effectiveness of our system.
- Abstract（参考訳）: 機械学習(ML)のライフサイクルは、複雑な特徴エンジニアリングプロセスを含むデータの効率的な収集と準備から、プレゼンテーションと結果の改善に至るまで、さまざまなステップから選択するアルゴリズムを含む一連の反復的なステップを含む。
特に機能エンジニアリングはMLにとって非常に有益であり、予測結果を向上し、計算時間を短縮し、過度なノイズを低減し、トレーニング中に行われた決定の背後にある透明性を高めるなど、多くの改善がもたらされる。
それにもかかわらず、MLライフサイクルのさまざまなステージ(特にデータとアルゴリズムに関連するもの)を監視し制御するための視覚分析ツールがいくつか存在するが、機能エンジニアリングのサポートは依然として不十分である。
本稿では,機能工学プロセスを支援するために設計された視覚分析システムであるFeatureEnViを提案する。
提案システムは,ユーザが最も重要な機能を選択し,元の機能を強力な代替品に転換し,異なる機能生成の組み合わせを試すのに役立つ。
さらに、データ空間スライシングにより、ユーザーはローカルとグローバルの両方のスケールで機能の影響を調べることができる。
FeatureEnViは複数の自動機能選択技術を使用し、さらに、各機能(または機能のサブセット)の影響に関する統計的証拠を視覚的にユーザに案内する。
最終的な成果は、複数のバリデーションメトリクスによって評価される、高度にエンジニアリングされた機能の抽出である。
FeatureEnViの有用性と適用性は2つのユースケースと1つのケーススタディで実証された。
また,2人のML専門家と,システムの有効性を評価する可視化研究者とのインタビューから,フィードバックを報告する。
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