스피커
|
성적 증명서
|
| 필 케이 |
좋아요, 그래서 우리는 실험의 디자인과 분석을 다시 생각하는 것에 대해 이야기할 것입니다. 저는 필 케이입니다. 저는 글로벌 기술 지원 팀의 학습 관리자이며 Pete Hersh와 합류했습니다. |
| 피터 허쉬 |
예, 저는 글로벌 기술 지원 팀의 일원이기도 합니다. DOE와 우리가 오늘 탐구하고 있는 몇 가지 새로운 기술에 대해 이야기하게 되어 기쁩니다. |
| 필 케이 |
그래서 가장 먼저 말할 것은 우리가 DOE의 열렬한 팬이라는 것입니다. 그것은 굉장. 그것은 아주 오랫동안 과학과 공학에서 엄청난 가치를 가지고 있었습니다. |
| |
그리고 DOE를 많은 시간 동안 사용하기 위해 우리가 괜찮아야 하는 몇 가지 가정이 있습니다. |
| |
그리고 그들은 과학자나 엔지니어로서 항상 크게 편안함을 느끼지는 않습니다. 효과 희소성과 같은 것, 보고 있는 모든 것이 중요하지 않다는 생각 |
| |
그리고 실제로 여러분이 실제로 실험하고 있는 것 중 단지 몇 가지만이 중요한 것으로 판명됩니다. 또는 영향 유전은 또 다른 가정입니다. |
| |
즉, 단순한 형태로 활성화되는 요인에 대해서만 복잡한 행동이나 고차 효과를 기대한다는 의미입니다. |
| |
그리고 활성 및 비활성 효과에 대한 이러한 아이디어는 일반적으로 실험 설계의 순차적 프로세스는 비활성 효과에서 활성 효과를 걸러내는 것입니다. |
| |
그리고 그것은 때때로 너무 이분법적인 결정처럼 느껴집니다. 우리가 실험하고 있는 것 중 일부가 완전히 비활성 상태이고 |
| |
실제로 모든 것이 어느 정도 영향을 미칠 것이라는 것을 알고 있다고 생각합니다. 덜 중요할 수 있지만 |
| |
여전히 약간의 효과가 있습니다. 그리고 이것들은 주로 우리가 사용하는 가정입니다. |
| |
엄청난 수의 실행을 감당할 수 없을 때 실험 설계의 몇 가지 문제를 해결할 수 있습니다. 피트, 당신의 관점에서도 그것에 대해 논평하고 싶은지 모르겠습니다. |
| 피터 허쉬 |
네, 전적으로 동의합니다. 비활성 온도와 같은 것을 생각하는 것은...온도가 실험에 영향을 미치지 않는다는 것을 상상하기 어렵다고 생각합니다. |
| 필 케이 |
그래, 좀 터무니없지, 그렇지? 그래서, |
| |
예, 그것이 당신의 실험에 있다면 그것은 항상 어떤 식으로든 활성화될 것이지만 아마도 다른 것들만큼 중요하지 않을 것입니다. |
| |
따라서 결과로 바로 건너뛰겠습니다. |
| |
우리가 본 것 중. 그래서 우리는 Chris Gotwalt와 Phil Ramsey가 본질적으로 발명한 이 자동 검증 기술을 살펴보았습니다. |
| |
그리고 그것을 설계된 실험의 분석에 사용하면 정말 미친 결과를 얻을 수 있습니다. 우리는 그들이 가능하다고 생각하지 않았습니다. |
| |
그래서 우선 저는 13개의 활성 효과가 있는 시스템을 살펴보고 13개의 최종 스크리닝 설계를 분석했으며 그로부터 13개의 효과가 활성 상태임을 식별할 수 있었습니다. 우리는하지 않을 것입니다 ... |
| |
일반적으로 우리는 실제로 중요하거나 활성화된 소수의 효과만 있을 때 효과 희소성이 있을 때 활성 효과를 식별하는 데 효과적인 것으로 결정적인 스크리닝 디자인에 대해 이야기했습니다. 하지만 이 경우 13개의 활성 효과를 모두 식별할 수 있었습니다. |
| |
뿐만 아니라 실제로 이 13개의 최종 스크리닝 설계에서 13개의 활성 효과를 모두 포함하는 모델을 구축할 수 있었습니다. |
| |
다시 한 번 그것은 일종의 놀라운 일입니다. 우리는 모델을 만들고 있는 데이터 행만큼 많은 활성 효과가 있는 모델을 가질 수 있을 것으로 기대하지 않습니다. |
| |
그리고 Pete, 당신은 다른 것들을 살펴보고 정말 흥미로운 다른 결과를 얻었습니다. |
| 피터 허쉬 |
네, 물론입니다. 그리고 Phil의 결과는 매우 매우 인상적입니다. 제 생각에는 |
| |
우리가 시도한 다음 단계는 실행보다 더 적극적인 효과가 있는 초포화 디자인을 만드는 것이었습니다. |
| |
매우 작은 DOE. 따라서 7가지 활성 효과가 있는 6회 실행 DOE는 표준 DOE 기술에서 수행했다면 분석할 방법이 없습니다. |
| |
제대로. 그리고 우리는 그것을 8 및 10 실행 DOE와 비교하고 그것이 우리를 얼마나 샀는지 살펴보았습니다. 그래서 우리는 6회 실행 DOE에서도 상당히 유용한 모델을 얻었습니다. |
| |
내가 예상했던 것보다 낫습니다. |
| 필 케이 |
네, 정말 기대할 권리가 있는 것보다 낫죠, 그렇죠? |
| |
그래서 우리는 정말 인상적인 결과를 얻었고 작은 것에서 수많은 활성 효과를 식별할 수 있는 능력을 얻었습니다. |
| |
결정적인 화면 디자인을 만들고 모든 활성 효과로 해당 모델을 실제로 구축합니다. 그리고 Pete의 경우 정말 작은 것부터 7가지 활성 효과가 있는 모델을 구축할 수 있었습니다. |
| |
설계된 실험. |
| |
그래서 우리는 이것을 어떻게 했습니까? 자동 검증 방법론은 어떻게 작동합니까? 음, 기계 학습에서 아이디어를 얻고 있으며 기계 학습에서 정말 유용한 도구 중 하나는 유효성 검사입니다. 그래서 홀드아웃 유효성 검사는 당신이 |
| |
가장 유용한 모델. 그래서 튼튼한 모델입니다. 그래서 우리는 데이터의 일부를 유지하고 그것을 사용하여 우리가 구축한 다양한 모델을 테스트하고 |
| |
기본적으로 우리가 가지고 있는 이 데이터를 가장 잘 예측하는 모델은 우리가 사용하는 모델이며 실제로 시도되고 테스트되었습니다. |
| |
이것은 실제로 가장 유용한 모델을 구축하기 위한 거의 표준이지만 DOE에서는 더 큰 문제입니다. 그렇지 않습니까, 피트? 그것은 분명히 그것에 적합하지 않습니다. |
| 피터 허쉬 |
예, 예, DOE의 모든 아이디어는 가능한 한 효율적으로 디자인 공간을 탐색하는 것입니다. 그리고 우리가 달리기를 시작하거나 버티기 시작하면 |
| |
런을 분석하면 설계 공간의 일부를 놓치고 |
| |
최종 스크리닝 설계와 같은 많은 DOE 기술로는 그렇게 할 수 없습니다. |
| 필 케이 |
이 홀드아웃 유효성 검사의 이점을 얻을 수 있고 중요한 데이터를 보류하는 데 어려움을 겪지 않을 수 있는 트릭이 있다면 좋을 것입니다. 그래서 이 자동 검증으로 이어집니다. |
| |
아이디어, 그리고 Pete, 이것이 어떻게 작동하는지에 대해 조금 설명하고 싶습니까? |
| 피터 허쉬 |
물론 이것은 Chris와 Phil Ramsey가 개발한 정말 영리한 아이디어였습니다. 그들은 기본적으로 DOE에서 원본 데이터를 가져와 다시 샘플링합니다. |
| |
결과를 반복하십시오. 따라서 여기 슬라이드 하단에 있는 표에서 회색 실행은 흰색 실행과 동일한 결과임을 알 수 있습니다. 그들은 단지 반복됩니다. |
| |
그리고 그들이 이것을 피하는 방법은 함께 쌍을 이루는 이 가중치 열을 만드는 것입니다. 그래서 기본적으로 체중이 많이 나가면 |
| |
그것의 반복 실행은 낮은 비율을 가지고 있습니다...무게 등등. 그리고 이것은...이것은...이 유효성 검사 및 가중치와 함께 데이터를 사용할 수 있게 합니다. 어떻게 수행되는지에 대해 조금 더 자세히 설명하겠습니다. |
| 필 케이 |
예, 데모를 진행하면 어떻게 되는지 알 수 있을 것입니다. 그래서 우리는 기본적으로 이 방법론을 설명하기 위해 사용하는 시뮬레이션된 예에 대한 두 가지 사례 연구를 가지고 있습니다. 제가 이야기할 첫 번째 사례 연구는 |
| |
시뮬레이션 된 예임을 강조합니다. 어떤 면에서는 비현실적인 예이기도 하지만 이 방법론의 힘을 보여주는 데 정말 훌륭하다고 생각합니다. |
| |
우리는 6가지 요소를 가지고 있고 좀 더 현실적으로 보이도록 여기 사례 연구에서 몇 가지 실제 요소를 선택했습니다. 여기서 그들은 생물학적 유기체를 키우고 시스템에 공급하는 영양소를 최적화하여 최적화하려고 했습니다. 성장률. |
| |
그래서 우리는 6가지 다른 영양소를 가지고 있고 그것들이 우리의 요인입니다. 우리는 이들을 다른 양으로 추가할 수 있으므로 이 성장률 반응으로 이러한 요인을 탐색하기 위해 13회 실행 확정 선별 설계를 설계했습니다. |
| |
그리고 응답 데이터는 내가 완전히 시뮬레이션했고, 13개의 강력한 활성 효과가 있도록 시뮬레이션했습니다. 그래서 |
| |
모든 주요 효과, 즉 6개의 주요 효과가 모두 활성화되도록 시뮬레이션했습니다. |
| |
그런 다음 각 요인에 대해 2차 효과도 활성화되므로 6개의 2차 효과가 있습니다. |
| |
또한 항상 추정해야 하는 절편이 있으므로 시스템을 이해하는 데 중요한 활성 효과가 총 13개 있습니다. |
| |
1 신호 대 잡음비이지만 이를 모델링하기 위한 표준 방법론으로는 여전히 어려운 과제이며 데모에서 다루겠습니다. |
| |
그래서 정말로 중요한 질문은 우리가 모든 중요한 효과를 식별할 수 있고, 가능하다면 모든 중요한 효과를 포함하는 모델을 구축할 수 있는가 하는 것입니다. 내가 말했듯이, 그것은 정말 놀라운 일이 될 것이기 때문입니다. |
| |
우리가 표준 방법론으로 할 수 있는 것과 비교. |
| |
그리고 사례 연구 #2, 피트? |
| 피터 허쉬 |
네, 물론입니다. Phil의 사례 연구와 매우 유사합니다. 유기체에 다양한 수준의 다양한 영양소를 공급하고 성장 속도를 확인하는 것과 동일한 아이디어입니다. 이 경우 저는 Phil이 한 일을 단순화하고 세 가지 영양소 요인으로 분류했습니다. 그리고 이건 |
| |
다른 유형의 디자인을 구축하므로 전체 응답 표면을 보고 있는 I-최적의 과포화 디자인 |
| |
과포화 방식으로 우리는 6, 8, 10 실행을 보았습니다. |
| |
디자인. 그리고 같은 생각입니다. |
| |
더 |
| |
효과는 매우, 매우 |
| |
신호 대 노이즈 비율이 높기 때문에 이러한 효과가 활성화된 경우 이러한 효과를 찾아낼 수 있기를 정말로 원했습니다. 그리고 Phil의 것과 마찬가지로, 저는 2차 방정식의 주요 효과와 절편을 활성 상태로 유지했고 우리는 그것들을 선택하려고 노력하고 있습니다. |
| |
그리고 같은 생각입니다. 이러한 활성 효과를 보기 위해 얼마나 많은 실행이 필요하고 이러한 매우 작은 설계에서 모델을 얼마나 정확하게 만들 수 있습니까? |
| 필 케이 |
예, 제가 말했듯이, 여러분은 그렇게 작은 디자인에서 좋은 모델을 만들 수 있다고 기대할 권리가 정말 없기 때문입니다. |
| 피터 허쉬 |
예 바로 그 거예요. 좋아요. |
| 필 케이 |
이제 사례 연구 #1의 데모로 들어가겠습니다. |
| |
저는 이것을 JMP 프로젝트를 통해 발표하고 있으므로 결과를 발표하기에 정말 좋은 방법입니다. 나는 이것을 시도하는 것이 좋습니다. |
| |
그리고 그것은 우리의 |
| |
설계, 그래서 이것은 우리의 13회 최종 스크리닝 설계입니다. 여기서 우리는 이러한 영양 요소를 다양화하고 모의 성장 속도 반응을 얻습니다. 내가 말했듯이, 그것은 그렇게 시뮬레이션되었습니다 |
| |
주요 효과, 이러한 모든 요소의 2차 방정식은 강력하게 활성화되고 이 절편을 추정해야 합니다. |
| |
이제 최종 스크리닝 설계를 사용하여 수행할 수 있는 분석 중 하나로 결과를 보는 방법으로 적합 최종 스크리닝을 사용하는 것이 일반적으로 권장됩니다. |
| |
이 효과 희소성 원칙이 참일 때 정말 잘 작동합니다. 따라서 일부 효과만 강력하게 활성화되는 한...활성화되고 나머지는 중요하지 않습니다. |
| |
그런 다음 몇 가지 중요한 효과를 찾아 중요하지 않은 효과와 분리합니다. |
| |
하지만 이 경우에는 잘 작동할 것이라고 기대하지 않았고 잘 작동하지 않습니다. 여섯 가지 요소가 모두 활성 상태인지 식별하지는 않습니다. 실제로 여기에서 활성화되는 요소 중 하나만 식별합니다. |
| |
그리 놀랄 일은 아닙니다. 이것은 이러한 유형의 분석을 하기에는 너무 어렵고 도전적인 상황입니다. |
| |
어떻게든 이러한 활성 효과가 모두 활성 상태임을 알고 6개의 주효과, 6개의 2차 방정식 및 절편 모두를 사용하여 모델을 맞추려고 하면 |
| |
포화 모델입니다. 데이터 행만큼 추정해야 할 매개변수가 많기 때문에 해당 모델에 거의 적합할 수 있지만 통계는 얻을 수 없습니다. |
| |
그리고 어쨌든 아시다시피, 제가 이 데이터를 시뮬레이트했다는 사실을 제외하면 실제 상황에서는 어떤 데이터가 활성 상태인지 알 수 없기 때문에 어떤 모델을 적용해야 하는지도 알 수 없습니다. |
| |
이제 자동 검증 방법을 사용하여 활성 효과를 실제로 매우 설득력 있게 식별할 수 있었습니다. 이 작업을 수행한 방법에 대해 설명하겠습니다. |
| |
이것은 제 결과를 시각화한 것입니다. 반드시 이런 식으로 시각화할 필요는 없습니다. 프레젠테이션용입니다. |
| |
우선 인터셉트가 활성화된 것을 확인할 수 있었습니다. 여섯 가지 주요 효과를 모두 얻었습니다. |
| |
그리고 2차 효과, 그리고 0의 효과가 있는 것으로 시뮬레이션한 2요인 상호 작용입니다. 잘 내려가는 것을 볼 수 있습니다 |
| |
다른 것들에 비해. 그리고 실제로 여기에 우리가 사용하는 널 팩터가 있습니다... 그래서 더미 팩터입니다. 따라서 null 요소보다 작은 것은 중요하지 않거나 비활성이라고 선언할 수 있습니다. |
| |
그리고 우리가 실제로 보고 있는 것은...여기서 보고 있는 메트릭은 0이 아닌 비율이라고 하는 것입니다. 이 작업을 진행하면서 이것이 의미하는 바를 설명하겠습니다. 이것이 효과의 강도와 효과의 중요성을 식별하기 위해 여기에서 사용하는 메트릭의 일종입니다. |
| |
그래서 내가 이것을 어떻게 겪었는지에 대해 조금. 그래서 저는 원래의 13개 실행 최종 스크리닝 설계를 선택한 다음 자동 검증을 위해 설정하여 이제 복제한 26개의 행을 얻었습니다. |
| |
이를 위한 추가 기능이 있습니다. 우리 동료 중 한 명인 Mike Anderson입니다. JMP 15에서 이 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 추가 기능을 만들었습니다. |
| |
JMP 16에서는 실제로 유효성 검사 열 플랫폼의 예측 모델링 도구에 기능을 추가하고 있습니다. |
| |
이것이 하는 일은 데이터의 중복 세트를 얻은 다음 이 가중치를 얻고 Pete가 말했듯이 각 행은 훈련 세트와 검증 세트에 있습니다. |
| |
트레이닝 세트에서 가중치가 낮으면 유효성 검사에서 가중치가 높아집니다. 따라서 훈련 세트에서 가중치가 높으면 검증 세트에서 가중치가 낮아집니다. |
| |
그리고 우리가 실제로 하는 것은, 우리가 읽은... 이것들은 기본적으로 무작위로 할당되었습니다. |
| |
우리는 그것들을 재할당하고 이 수백 번에 걸쳐 반복할 수 있었습니다. 매번 모델을 맞춘 다음 많은 시뮬레이션 실행을 통해 집계된 결과를 살펴봤습니다. 그래서 당신은 무엇을 할 것입니다 |
| |
모델에 맞추는 것인데 여기 JMP Pro에서 GenReg를 사용하고 있습니다. |
| |
어쨌든 이 유효성 검사 역할을 지정할 수 있어야 하기 때문에 JMP Pro가 필요합니다. 따라서 기차 유효성 검사 열이 유효성 검사에 들어갑니다. |
| |
그리고 가중치는 주파수에 들어간 다음 일반적으로 응답과 마찬가지로 다른 모든 것을 설정합니다. 그런 다음 모델이 있습니다. 이 모든 효과가 포함된 반응 표면 모델입니다. 그런 다음 실행을 클릭합니다. |
| |
그리고 그것은 모델에 맞을 것이고 우리는 전방 선택이나 올가미를 사용할 수 있습니다. 여기에서는 올가미를 사용했습니다. |
| |
이 경우에는 크게 중요하지 않습니다. |
| |
실제로 일어난 일은 이 경우에 중요한 것으로 절편만 식별했기 때문에 모델에서 실제로 절편만 얻었습니다. |
| |
그러나 가중치를 변경하면 데이터 테이블로 돌아가 이러한 가중치를 다시 시뮬레이션하면 모델에서 다른 결과를 얻을 수 있습니다. |
| |
적합한 모델을 변경하는 다양한 데이터 행, 실험의 다양한 실행에 가중치를 부여합니다. 그래서 우리는 그 작업을 수백 번 반복할 것이며 실제로 JMP Pro에서 시뮬레이션 기능을 사용할 것입니다. |
| |
그리고 우리가 하는 일은 가중치 열을 전환하고 다시 계산된 버전의 가중치 열로 전환하는 것입니다. 그리고 당신은 그것을 수백 번 할 수 있습니다. 이 경우 실제로 250 번했습니다. 1~2분 정도 걸리기 때문에 실제로 실행하지는 않겠습니다. |
| |
이 작업을 완료하면 다음과 같은 테이블을 얻게 됩니다. |
| |
이제 저는 이러한 각 효과에 대한 250개의 모델 각각에 대한 모수 추정치를 얻었습니다. 그래서 |
| |
내가 수행한 이번 실행의 첫 번째 모델에서 이것은 이 구연산 주요 효과에 대한 매개변수 추정치였습니다. 가중치를 다시 샘플링한 다음 모델에서 |
| |
구연산 주효과는 모델에 들어가지 않았으므로 이 경우에는 0이었습니다. |
| |
그리고 이러한 모수 추정치 모두에 대해 실제로 분포를 실행할 수 있습니다. 그리고 당신이 할 수 있는 것 중 하나는 |
| |
이 통계, 즉 요약 통계를 사용자 지정하여 0이 아닌 비율을 확인합니다. 여기서 절편을 볼 수 있습니다. |
| |
절편에 대한 추정치입니다. 구연산으로 볼 수 있는데 많은 시간 동안 0으로 추정되어 모델이 그랬습니다. |
| |
구연산 주요 효과는 모델에 없었으며 많은 시간 동안 약 3으로 추정되었습니다. 이것이 제가 시뮬레이션한 것입니다. |
| |
그래서 우리가 보는 것은 그것이 0이 아닌 시간의 비율이고 우리는 그것들로부터 결합된 데이터 테이블을 만들 수 있습니다. 그리고 나는 이미 그것을했고 약간만했습니다 ... |
| |
여기에 약간의 추가 보강이 있습니다. 주 효과인지 아닌지에 대한 열을 방금 추가한 다음 그렇게 만들었습니다. |
| |
이 시각화는 여기에 있습니다. 그래서 여러분이 보고 있는 것은 각 효과가 0이 아닌 시간의 비율입니다. 따라서 모든 효과에 대해 각 효과가 우리 모델에 있는 시간의 비율입니다. |
| |
우리가 수행한 250번의 시뮬레이션 실행에서 분수 가중치를 다시 시뮬레이션했습니다. 이것이 우리가 식별하는 데 사용하는 것입니다. |
| |
능동적 효과, 그리고 그것은... 그리고 그것은 놀라운 일을 해냈습니다. 우리의 표준 방법으로는 할 수 없는 일을 할 수 있었습니다. 13개의 실행에서 13개의 활성 효과가 확인되었습니다. |
| |
결정적인 스크리닝 디자인. |
| |
이제 다음에는 무엇을 하시겠습니까? 우리는 실제로 그 모델에 모든 효과를 적용하고 싶을 수도 있고 저는 그렇게 할 수 있었습니다. 그리고 여기에 맞춰본 모델을 비교하고 있습니다. |
| |
실제 시뮬레이션 응답과 얼마나 일치하는지 확인할 수 있습니다. 그래서 저는 이 모든 주요 효과, 이 모든 2차 방정식 및 절편을 포함하는 모델을 구축할 수 있었습니다. |
| |
그래서 여기에 13개의 매개변수 모델이 있어 이 13개의 실행 최종 화면 디자인에 맞출 수 있었습니다. 다시 한 번 놀랍습니다. |
| |
그리고 나는 그 부분에 어떻게 도달했는지 정확히 이야기하지 않을 것입니다. 이제 피트에게 넘겨줄게. 그는 자체 검증된 앙상블 모델이라는 아이디어에 대해 조금 더 이야기할 것입니다. |
| 피터 허쉬 |
전적으로. 고마워요, 필. 보자. 여기에서 제 화면을 공유하고 이 프로젝트를 살펴보겠습니다. 그래서 |
| |
여기에서 볼 수 있습니다 |
| |
같은 |
| |
Phil으로 흐름, 우리는 여기서 프로젝트를 보고 있고 나는 |
| |
6회 과포화 DOE로 시작했습니다. 보시다시피 세 가지 요소가 있습니다. |
| |
내 실제 기본 모델 성장률은 얼마이고 성장률은... 시뮬레이션 성장률은 Phil이 언급한 것과 같습니다. |
| |
Mike Anderson이 개발한 JMP 15의 추가 기능으로 수행할 수 있는 이 자동 검증 열을 만듭니다. 또는 JMP 16에서는 소프트웨어에 바로 내장되어 있으며 분석 예측 모델링 플랫폼에서 유효성 검사 열에 액세스할 수 있습니다. |
| |
Phil이 보여준 것처럼 그는 어떤 요인이 활성화되어 있는지, 즉 요인 선별을 어떻게 찾을 수 있는지에 대한 훌륭한 예를 보여주었습니다. 이것이 DOE의 주요 목표인 경우가 많지만 한 단계 더 나아가 모델을 구축하려면 |
| |
우리는 이것과 같은 과정을 거칠 것입니다. 따라서 우리는 DOE를 구축하고 해당 DOE에 자동 검증을 추가하고 Phil이 보여준 것처럼 일반화 회귀와 다음 중 하나를 사용하여 모델을 구축합니다. |
| |
변수 선택 기술. 그래서 Phil Ramsey와 Chris Gotwalt는 이러한 다양한 기술을 많이 살펴보았고 모두 상당히 잘 작동하는 것 같습니다. 따라서 올가미를 사용하든 2단계 전진 선택을 사용하든 모두 비슷한 결과를 보이는 것 같습니다. |
| |
상당히 잘 작동합니다. 따라서 이것을 설정하고 실행하면 Phil이 보여준 것과 같은 모델을 얻을 수 있으며 이러한 모델 중 일부는 |