エラスティックネットとは?
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エラスティックネットとは、リッジ回帰とLasso回帰の両方の正則化を組み合わせた機械学習の回帰手法です。
エラスティックネット(Elastic Net)とは、線形回帰モデルに対して、L1正則化(Lasso)とL2正則化(Ridge)の両方をハイパーパラメータで重み付けして組み合わせた正則化回帰手法です。2005年にZou and Hastieによって提案されました。
通常の線形回帰は過学習を起こしやすいため、正則化(ペナルティ項)を加えることでモデルの複雑さを制御します。各手法の特徴を整理すると以下のとおりです。
- Ridge(L2正則化):係数の二乗和にペナルティをかける。係数を0に近づけるが完全には0にしない。多重共線性に強い。
- Lasso(L1正則化):係数の絶対値の和にペナルティをかける。不要な特徴の係数を完全に0にできる(スパース解)。ただし相関した変数のうち1つしか選ばない傾向がある。
- エラスティックネット:L1とL2の両方を組み合わせることで、グループ化された相関変数を同時に選択しつつスパース性も維持できる。
エラスティックネットのペナルティ項は、混合比率を表すパラメータ(通常α)と正則化の強さを表すパラメータ(λ)の2つで制御されます。α=1でLassoに、α=0でRidgeに一致します。
特に特徴量(変数)の数がサンプル数より多い高次元データや、互いに相関した変数が多い場合に有効です。遺伝子発現データ解析・テキスト分類・金融リスクモデルなどに活用されています。
使い方・例文
数千の遺伝子発現量データから疾患予測モデルを作る際に、エラスティックネットを使うことで相関した遺伝子群をまとめて選択しつつ過学習を防ぐことができます。
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