خطوات الاستخدام
ادخل قيم كل ميزة (feature) في الحقول المخصصة. الميزة هي خاصية أو متغير يمكن قياسه، مثل حجم المنزل، عدد الغرف، أو العمر. الهدف هو تحديد أي ميزة تتغير أكثر (أي لديها تباين أعلى) لأن التباين العالي قد يشير إلى أهمية أكبر في التمييز بين البيانات.
ستقوم الحاسبة بحساب التباين (Variance) لكل ميزة باستخدام الصيغة: Variance = Σ (xi - μ)² / N، حيث xi هي كل قيمة، μ هو متوسط القيم، و N هو عدد القيم. التباين يقيس مدى انتشار القيم حول المتوسط.
بعد حساب التباين لكل ميزة، تقارن الحاسبة القيم. الميزة ذات أعلى تباين تُعتبر الأكثر أهمية من حيث التباين. هذا يعتمد على افتراض أن التباين العالي يعني أن الميزة تحمل معلومات أكثر للتمييز بين نقاط البيانات.
يمكنك استخدام هذه المعلومات في تطبيقات مثل تقليل الأبعاد (Feature Selection) أو فهم البيانات الأولي. لكن لاحظ أن التباين العالي لا يعني دائمًا أهمية أكبر من الناحية النموذجية، إذ قد تكون هناك ميزات ذات تباين عالٍ ولكن غير مرتبطة بالهدف.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على أهمية الميزة من التباين بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً: حساب متوسط كل ميزة:
- متوسط حجم المنزل = (120+150+100+200+180)/5 = 750/5 = 150 م².
- متوسط عدد الغرف = (3+4+2+5+4)/5 = 18/5 = 3.6 غرفة.
- متوسط العمر = (10+20+15+5+30)/5 = 80/5 = 16 سنة.
ثانياً: حساب التباين لكل ميزة:
- تباين حجم المنزل = [(120-150)²+(150-150)²+(100-150)²+(200-150)²+(180-150)²]/5 = [900+0+2500+2500+900]/5 = 6800/5 = 1360.
- تباين عدد الغرف = [(3-3.6)²+(4-3.6)²+(2-3.6)²+(5-3.6)²+(4-3.6)²]/5 = [0.36+0.16+2.56+1.96+0.16]/5 = 5.2/5 = 1.04.
- تباين العمر = [(10-16)²+(20-16)²+(15-16)²+(5-16)²+(30-16)²]/5 = [36+16+1+121+196]/5 = 370/5 = 74.
ثالثاً: مقارنة التباينات: 1360 (حجم) > 74 (عمر) > 1.04 (غرف). إذن الميزة الأكثر أهمية من حيث التباين هي حجم المنزل. هذا يشير إلى أن حجم المنزل يتغير كثيراً بين العينات، مما قد يجعله مفيداً في نماذج التنبؤ بأسعار المنازل.
الحل
حساب المتوسطات:
- متوسط السكر = (120+150+90+180+200)/5 = 740/5 = 148.
- متوسط BMI = (25+30+22+35+28)/5 = 140/5 = 28.
- متوسط العمر = (40+50+30+60+45)/5 = 225/5 = 45.
حساب التباين:
- تباين السكر = [(120-148)²+(150-148)²+(90-148)²+(180-148)²+(200-148)²]/5 = [784+4+3364+1024+2704]/5 = 7880/5 = 1576.
- تباين BMI = [(25-28)²+(30-28)²+(22-28)²+(35-28)²+(28-28)²]/5 = [9+4+36+49+0]/5 = 98/5 = 19.6.
- تباين العمر = [(40-45)²+(50-45)²+(30-45)²+(60-45)²+(45-45)²]/5 = [25+25+225+225+0]/5 = 500/5 = 100.
الترتيب: 1576 (سكر) > 100 (عمر) > 19.6 (BMI). الميزة الأكثر أهمية هي مستوى السكر في الدم. هذا يتوافق مع أهمية سريرية، حيث أن تباين السكر مرتفع بين المرضى.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة أهمية الميزة من التباين.
أحجام المنازل: تباين 1360 وانحراف معياري 36.8782
- قيم الميزات (مفصولة بفواصل)
- 120, 150, 100, 200, 180
عدد الغرف: تباين 1.04 فقط (مقياس مختلف لا مقارنة عادلة)
- قيم الميزات (مفصولة بفواصل)
- 3, 4, 2, 5, 4
سكر الدم: تباين 1576 هو الأعلى في ذلك المثال
- قيم الميزات (مفصولة بفواصل)
- 120, 150, 90, 180, 200