Dla prowadzących · 33 lekcje
Kartkówka z kursu ML
Pytania z quizów kursu, po trzy na lekcję, w dwóch grupach. Wybierz lekcję i wydrukuj (Ctrl+P, na Macu ⌘P): wydruk obejmie tylko wybraną lekcję. Klucz odpowiedzi drukuje się tylko wtedy, gdy jest rozwinięty.
Jak użyć kursu na zajęciach: Dla prowadzących.
Lekcja 0.1: Cały proces w 15 minut, od pytania do oceny
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Po co chowamy część danych przed modelem?
- Żeby model uczył się szybciej na mniejszej liczbie przykładów
- Żeby sprawdzić go na przykładach, których nigdy nie widział
- Żeby usunąć błędne pomiary, które zepsułyby wynik modelu
Model rozpoznaje gatunek 75 na 100 pingwinów. Czego potrzebujesz, żeby ocenić, czy to dobrze?
- Wyniku prostego zgadywania na tych samych danych testowych
- Większej liczby pomiarów każdego pingwina w całej tabeli
- Dłuższego treningu modelu, bo wtedy wynik zawsze rośnie
Która kolejność kroków projektu jest właściwa?
- dane → model → ocena → podział → punkt odniesienia
- dane → podział → punkt odniesienia → model → ocena
- model → dane → punkt odniesienia → ocena → podział
Grupa B
Imię i nazwisko:
Model ma 99% trafności na pingwinach, na których się uczył. Co to mówi o nowych pingwinach?
- Że na nowych pingwinach też będzie miał około 99% trafności
- Że na nowych pingwinach trafność będzie jeszcze wyższa niż 99%
- Niewiele: trzeba to sprawdzić na schowanej części danych
W danych 95 na 100 maili to zwykłe wiadomości. Filtr spamu ma 95% trafności. Co możesz powiedzieć?
- Że filtr działa świetnie, bo 95% trafności to bardzo dużo
- Że może nie robić nic, bo „nigdy spam” też daje 95%
- Że filtr myli się tylko na wiadomościach, które są spamem
Dlaczego jeden podział danych to za mało, żeby w pełni ufać wynikowi?
- Bo inny losowy podział daje trochę inny wynik na teście
- Bo model uczy się tylko na pierwszym podziale w historii
- Bo jeden podział zawsze zawyża wynik o kilka punktów
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 b.
- Wynik na schowanych przykładach mówi, jak model poradzi sobie z nowymi. Na przykładach do nauki mógłby po prostu pamiętać odpowiedzi.
- Liczba bez punktu odniesienia nic nie mówi. Jeśli zgadywanie daje 43,7%, to 75% to postęp; gdyby dawało 80%, model byłby gorszy od zgadywania.
- Najpierw chowasz część danych, potem liczysz prosty punkt odniesienia, a dopiero na końcu budujesz model i oceniasz go na schowanej części.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 a.
- Wynik na danych do nauki jest zawyżony, bo model mógł zapamiętać odpowiedzi. Tu drzewo z 3 pytaniami ma 97,5% na nauce i 93,2% na teście.
- Filtr, który każdy mail przepuszcza, trafia 95 razy na 100 i nie łapie żadnego spamu. Dopiero porównanie z takim punktem odniesienia mówi, ile model jest wart.
- W labie dwa pytania drzewa dają od 91,3% do 97,1% zależnie od podziału. Przewaga nad zgadywaniem zostaje, ale dokładna liczba to jedno losowanie.
Lekcja 1.1: Czym jest uczenie maszynowe?
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Poprawiasz regułę tak długo, aż ma rację dla każdego przykładu treningowego. Co to mówi o następnej pacjentce?
- Że reguła zadziała też u następnej pacjentki, bo zna wszystkie przykłady z treningu
- Niewiele — nowe przypadki oceni dopiero zbiór, którego reguła nie widziała
- Że jej trafność na teście wyniesie tyle samo, ile na treningu
Co w tej lekcji znaczy „nauczyć się progu”?
- Komputer czyta podręczniki medyczne i wybiera wartość, którą w nich znajdzie
- Sprawdzić progi na przykładach z etykietami i zostawić ten z najmniejszą liczbą pomyłek
- Wziąć środek między najmniejszym a największym pomiarem w danych
- Poprosić patomorfologa o wartość progu i zapisać ją w programie
Model ma rację w mniej więcej 60% przypadków na tych danych o guzach. Dlaczego to nie robi wrażenia?
- Bo na danych medycznych trafności w ogóle nie da się wiarygodnie mierzyć
- Bo „zawsze łagodny” trafia już w prawie dwóch trzecich przypadków
- Bo zbiór testowy guzów jest za mały, żeby cokolwiek z niego wywnioskować
Grupa B
Imię i nazwisko:
Reguła ma 100% trafności na zbiorze treningowym. Co to mówi o jej działaniu na nowych guzach?
- Że na nowych guzach pomyli się najwyżej kilka razy, bo trening był bezbłędny
- Że nowe guzy będą wyglądać jak te treningowe, więc ten sam wynik na pewno się utrzyma
- Niewiele — dopiero zbiór testowy, którego reguła nie widziała, pokaże jej wynik
Jak algorytm „uczy się” progu w regule „powyżej progu → złośliwy”?
- Zapisuje wartość pomiaru pierwszego guza złośliwego, który zobaczył w danych treningowych
- Sprawdza wiele progów na przykładach z etykietami i zostawia ten z najmniej pomyłek
- Wybiera taki próg, przy którym po obu jego stronach jest tyle samo guzów
W zbiorze jest 569 guzów, w tym 357 łagodnych. Jaką trafność ma „reguła”, która zawsze odpowiada „łagodny”?
- Około 37%, bo tyle guzów w zbiorze jest złośliwych, a reguła ich nie wykrywa
- Dokładnie 50%, bo reguła obstawia zawsze jedną z dwóch możliwych klas
- Około 63%, bo tyle guzów w zbiorze jest łagodnych
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 b.
- Trafność treningowa mierzy dopasowanie do znanych przypadków; tylko odłożone dane szacują wynik na nowych.
- Uczenie to tutaj poszukiwanie prowadzone przez dane: wygrywa ustawienie z najlepszym wynikiem na przykładach treningowych.
- Większość guzów w zbiorze jest łagodna, więc model musi najpierw pobić banalną odpowiedź większościową.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 c.
- Trafność na danych, do których regułę dopasowano, mówi o dopasowaniu, a nie o przyszłych przypadkach; uczciwą ocenę daje zbiór testowy.
- Uczenie to tu przeszukiwanie możliwych progów prowadzone przez dane: o wyborze decydują przykłady z etykietami, a nie czyjaś opinia.
- 357 z 569 to 62,7%: tyle daje odpowiedź większościowa bez żadnej nauki, więc to punkt odniesienia, który model musi pobić.
Lekcja 1.2: Dane, cechy, etykiety i podział zbioru
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego zbioru testowego nie wolno ruszać aż do końca?
- Bo model, który go nie widzi, uczy się szybciej i dokładniej
- Bo szacuje wynik na nowych danych, tylko jeśli nie oparto na nim żadnej decyzji
- Bo wiersze testowe zwykle zawierają błędy, które psują uczenie modelu
Zmieniasz tylko ziarno losowania podziału, a trafność na teście się zmienia. Co to pokazuje?
- Że model jest zepsuty i trzeba go wytrenować od zera
- Że ziarno zmienia sposób, w jaki model uczy się reguły, więc wynik nie ma znaczenia
- Że wynik testu zależy od tego, które wiersze akurat trafiły do testu
- Że w danych nie ma cech, które cokolwiek przewidują
Ile kosztuje bardzo duży zbiór testowy?
- Wynik testu staje się mniej wiarygodny, bo wierszy jest za dużo
- Zostaje mniej wierszy na uczenie modelu, bo reszta jest odłożona
- Model zaczyna widzieć etykiety testowe w czasie treningu i się do nich dopasowuje
Grupa B
Imię i nazwisko:
Wypróbowujesz pięć modeli i podajesz wynik tego, który ma najwyższą trafność na zbiorze testowym. Co jest z tym nie tak?
- Problem znika, jeśli każdy model trenowano na tych samych danych
- Wynik jest zbyt optymistyczny, bo zbiór testowy posłużył do podjęcia decyzji
- Wynik jest zawyżony tylko przy małym zbiorze testowym, a przy dużym problemu nie ma
Dwie osoby trenują ten sam model na tych samych danych, każda z innym ziarnem podziału. Jedna ma na teście 91%, druga 94%. Co jest najbardziej prawdopodobne?
- Jedna z nich popełniła błąd w kodzie, bo wyniki powinny być identyczne
- Jedna z nich użyła innego modelu, bo ten sam model zawsze daje ten sam wynik
- Ich zbiory testowe zawierają inne wiersze, więc wyniki trochę się różnią
- Wyższy wynik ma model lepszy, bo trafił na ziarno, które lepiej dzieli dane
Odkładasz 50% wierszy na test zamiast 20%. Co zyskujesz, a co tracisz?
- Zyskujesz lepiej wyuczony model, a tracisz wiarygodność oceny
- Nic nie tracisz, bo wiersze testowe i tak nigdy nie biorą udziału w uczeniu modelu
- Zyskujesz pewniejszą ocenę, a tracisz wiersze, z których model mógłby się uczyć
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Gdy zbiór testowy wpłynął na jakikolwiek wybór, jego wynik przestaje uczciwie zastępować przyszłe dane.
- Inne ziarno daje inne wiersze testowe, więc wynik waha się przypadkowo, tym bardziej, im mniejszy zbiór testowy.
- Każdy wiersz przeniesiony do testu to wiersz, z którego model się nie nauczy, więc większy test oznacza słabiej wytrenowany model.
Grupa B: 1 b, 2 c, 3 c.
- Wybór zwycięzcy według testu jest decyzją opartą na teście, więc najlepszy wynik to po części szczęście i obiecuje zbyt wiele.
- Inne ziarno to inne wiersze w teście, a ten sam model na różnych zestawach testowych daje nieco różne wyniki.
- Większy test daje mniej chwiejny wynik, ale każdy wiersz odłożony na test to wiersz, którego model nie zobaczy w treningu.
Lekcja 1.3: Punkt odniesienia: z czym porównujesz model?
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co jest punktem odniesienia w klasyfikacji?
- Odpowiedź „zawsze najczęstsza klasa z danych do nauki”
- Najlepszy model, jaki udało się znaleźć w podobnym zadaniu
- Trafność modelu na tych samych danych, na których się uczył
W teście jest 108 biopsji, w tym 1 złośliwa. „Zawsze łagodny” ma 99,1%, reguła 90,7%. Który model jest lepszy do badań przesiewowych?
- „Zawsze łagodny”, bo ma wyższą trafność na tym samym teście
- Żaden, bo przy jednej złośliwej biopsji nie da się nic powiedzieć
- Reguła, bo wykrywa złośliwą, a „zawsze łagodny” nie wykryje nigdy
Model regresji ma błąd 4096, a średnia 5076. O ile model jest lepszy od punktu odniesienia?
- O 4096, bo tyle wynosi błąd modelu na schowanych danych
- O 19,3%, bo 1 − 4096 / 5076 ≈ 0,193, czyli niewiele
- O 80,7%, bo tyle wynosi błąd modelu jako część błędu średniej
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co jest punktem odniesienia w regresji, np. w przewidywaniu postępu choroby?
- Prosta dopasowana do najważniejszego pomiaru pacjenta
- Średnia wartość z pacjentów do nauki, podana każdemu
- Zero, bo model bez pomiarów nie powinien nic przewidywać
Choruje 1 osoba na 100. Test „zawsze zdrowy” ma 99% trafności. Co o nim wiesz?
- Że nie wykrywa ani jednego chorego, mimo wysokiej trafności
- Że myli się tylko w jednym przypadku na sto, więc jest dobry
- Że po dłuższym treningu jego trafność wzrośnie powyżej 99%
Jak sprawdzić, czy przewaga modelu nad punktem odniesienia to nie przypadek?
- Policzyć trafność modelu jeszcze raz na tych samych danych testowych
- Zwiększyć zbiór testowy kosztem danych, na których model się uczy
- Powtórzyć porównanie na wielu podziałach danych i zobaczyć, jak często wygrywa
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 a, 2 c, 3 b.
- Punkt odniesienia to wynik odpowiedzi bez uczenia. Tu „zawsze łagodny” ma 62,6% na pełnym teście i każdy model musi go wyraźnie pobić.
- Przy rzadkiej klasie trafność nagradza ignorowanie jej. „Zawsze łagodny” nie wykryje żadnej złośliwej biopsji, niezależnie od tego, ile ich będzie.
- Porównujesz z punktem odniesienia: prosta z BMI zmniejsza błąd o 19,3%, a model z 10 pomiarami o 44,3%.
Grupa B: 1 b, 2 a, 3 c.
- Średnia to najlepsza stała odpowiedź przy błędzie średniokwadratowym. W labie ma błąd 5076, a model z 10 pomiarami 2827.
- 99% to tylko udział zdrowych. Taki test nie uczy się niczego i przepuszcza każdego chorego.
- Na 100 podziałach model z 10 pomiarami ma mniejszy błąd niż średnia za każdym razem. Pojedynczy podział może wypaść korzystnie przez przypadek.
Lekcja 1.4: Najbliżsi sąsiedzi: najprostszy model
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Jak kNN odpowiada na pytanie o nowy przypadek?
- Stosuje regułę z progami, którą wyuczył się na danych do nauki
- Bierze k najbliższych przykładów do nauki i wybiera ich większość
- Liczy średnią ze wszystkich przykładów do nauki tej samej klasy
kNN z k = 1 ma 100% na danych do nauki. Co to mówi o nowych danych?
- Że na nowych danych też będzie miał około 100% trafności
- Prawie nic, bo każdy przykład do nauki jest swoim sąsiadem
- Że k = 1 jest najlepszym wyborem dla tych konkretnych danych
Dlaczego przed kNN zwykle standaryzuje się pomiary?
- Bo bez tego kNN nie umie liczyć odległości między przykładami
- Bo standaryzacja usuwa z danych przykłady, które są wyjątkami
- Bo pomiar w dużych jednostkach, np. gramach, zagłusza pozostałe
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co robi kNN w czasie „uczenia”, zanim padnie pierwsze pytanie?
- Dobiera wagi pomiarów, żeby błąd na danych do nauki był jak najmniejszy
- Buduje drzewo pytań tak/nie, które dzieli dane na czyste grupy
- Tylko zapamiętuje przykłady; całą pracę wykonuje dopiero przy pytaniu
Co się dzieje, gdy k jest bardzo duże, np. 101 z 239 pingwinów do nauki?
- Granice stają się bardziej poszarpane i idą za każdym wyjątkiem
- Granice są gładkie, a rzadki gatunek przegrywa coraz więcej głosowań
- Model zaczyna trafiać wszystkie pingwiny, także te testowe
Pingwiny opisane długością dzioba w mm i masą w g, bez skalowania. Co decyduje, kto jest sąsiadem?
- Prawie wyłącznie masa, bo jej różnice idą w setki gramów
- Prawie wyłącznie dziób, bo jest pierwszym pomiarem w tabeli
- Oba pomiary po równo, bo kNN sam wyrównuje ich jednostki
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 c.
- kNN nie ma reguły: głosuje k najbliższych zapamiętanych przykładów. Tło w labie pokazuje wynik tego głosowania w każdym punkcie.
- Przy k = 1 przykład do nauki zawsze znajduje sam siebie. O nowych danych mówi tylko test: średnio 92,2% przy k = 1 i 94,2% przy k = 9.
- Odległość dodaje różnice w pomiarach. Masa w tysiącach gramów przykrywa dziób w milimetrach: na czterech pomiarach 76,7% bez skalowania i 96,1% po standaryzacji.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 a.
- Dlatego kNN jest szybki w uczeniu i wolny w odpowiadaniu: dla każdego pytania liczy odległość do wszystkich 239 pingwinów do nauki.
- Głosuje prawie pół zbioru, więc odpowiedź zbliża się do „najczęstszy gatunek w okolicy”. W podziale 1 trafność spada do 83,5%.
- Różnica 100 g waży w odległości tyle co 100 mm dzioba, a dzioby różnią się najwyżej o 27,5 mm. W labie przy k = 5: 77,7% bez skalowania, 94,2% po standaryzacji.
Lekcja 1.5: Regresja liniowa: dopasowanie prostej
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego regresja liniowa podnosi reszty do kwadratu, zamiast je po prostu dodać?
- Bo reszty podniesione do kwadratu liczy się szybciej niż wartości zwykłe
- Bo reszty są zawsze ujemne, więc kwadrat zmienia je na dodatnie
- Żeby pudła w obie strony się nie znosiły, a duże kosztowały więcej
Przy nachyleniu ustawionym na zero, jaki wyraz wolny daje najmniejsze MSE?
- Zero, bo prosta pozioma bez nachylenia musi przechodzić przez początek układu
- Największą wartość przewidywanej zmiennej w danych
- Medianę wartości cechy, czyli środek osi poziomej
- Średnią wartości przewidywanej zmiennej w danych treningowych
Najlepsza prosta ma dodatnie nachylenie. Co z tego wynika?
- Że sztuczne podniesienie pacjentowi BMI przyspieszy chorobę
- Że w tych danych wyższemu BMI przeciętnie towarzyszy większy postęp choroby
- Że BMI wyjaśnia wszystkie różnice w postępie choroby między pacjentami
Grupa B
Imię i nazwisko:
Jeden punkt leży 3 jednostki nad prostą, a drugi 3 jednostki pod nią. Co by wyszło, gdyby zamiast kwadratów po prostu dodać reszty?
- 6, bo reszty zawsze dodają się do siebie, niezależnie od strony prostej
- 0, jakby prosta była idealna, choć pudła w obie strony się zniosły
- 18, tak samo jak przy podnoszeniu reszt do kwadratu
Chcesz przewidzieć postęp choroby jedną liczbą dla wszystkich pacjentów, bez żadnej cechy. Jaka liczba da najmniejsze MSE?
- Zero, bo bez cechy model nie ma na czym oprzeć przewidywania
- Największy postęp choroby w danych, żeby nikogo nie niedoszacować
- Mediana BMI pacjentów, czyli środek danych na osi poziomej
- Średni postęp choroby pacjentów w danych treningowych
Według prostej pacjent o wyższym BMI ma wyższy przewidywany postęp choroby. Co to mówi o BMI i chorobie?
- Że podwyższone BMI wywołuje szybszy postęp choroby u każdego pacjenta
- Że w tych danych wyższemu BMI towarzyszy przeciętnie wyższy postęp choroby
- Że z BMI da się bezbłędnie odczytać postęp choroby każdego pacjenta
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 c, 2 d, 3 b.
- Kwadraty są zawsze dodatnie i szybko rosną, więc ocena uwzględnia każde pudło i surowo karze duże.
- Dla poziomej prostej błąd kwadratowy jest najmniejszy przy średniej, dlatego średnia to naturalny punkt odniesienia w regresji.
- Nachylenie opisuje związek w danych, a nie przyczynę, a pozostałe reszty pokazują, że wiele zostaje niewyjaśnione.
Grupa B: 1 b, 2 d, 3 b.
- Reszty +3 i −3 dają razem 0, więc prosta wyglądałaby na idealną; kwadraty dają 9 + 9 = 18 i nic się nie znosi.
- Dla stałego przewidywania błąd kwadratowy jest najmniejszy przy średniej; to punkt odniesienia, który prosta z cechą musi pobić.
- Dodatnie nachylenie opisuje, jak dane układają się przeciętnie: to towarzyszenie, a nie przyczyna, i nie obietnica dla każdego pacjenta.
Lekcja 1.6: Spadek gradientu: nauka małymi krokami
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co gradient mówi algorytmowi w każdym kroku?
- Gdzie dokładnie leżą najlepsze parametry i jak do nich dojść
- Ile kroków zostało do minimum przy obecnym współczynniku uczenia
- W którą stronę i jak stromo rośnie strata w bieżącym punkcie
Strata rośnie z każdym krokiem. Jaka jest najbardziej prawdopodobna przyczyna?
- Za mały współczynnik uczenia, przez który strata prawie się nie zmienia
- Za duży współczynnik uczenia, przez który kroki przeskakują minimum
- Za dużo przykładów w danych, które przeciążają gradient
Dlaczego w sieciach neuronowych używa się spadku gradientu zamiast dokładnego wzoru?
- Bo dokładny wzór istnieje, ale gradient zawsze daje lepsze parametry od niego
- Bo wzoru na najlepsze parametry zwykle nie ma, a gradient da się policzyć
- Bo wzorów nie da się liczyć na karcie graficznej, a gradient tak
Grupa B
Imię i nazwisko:
Stoisz na zboczu we mgle i wyczuwasz, w którą stronę teren rośnie. Co odpowiada temu w spadku gradientu?
- Gradient wskazuje wprost dno doliny, więc jeden krok wystarczy i jesteś na miejscu
- Gradient pokazuje, gdzie strata rośnie, więc krok robisz w przeciwną stronę
- Gradient podaje liczbę kroków do minimum, a kierunek wybierasz sam
Przy η = 1,1 strata po 5 krokach wynosi 159823, a przy η = 0,1 tylko 6595. Co to oznacza?
- Że η = 1,1 jest za małe, więc strata nie zdążyła jeszcze wyraźnie spaść po 5 krokach
- Że przy η = 1,1 kroki przeskakują dolinę, więc strata rośnie zamiast spadać
- Że dane są zepsute i trzeba zmienić model, a nie współczynnik uczenia
Czego z tych rzeczy spadek gradientu naprawdę potrzebuje?
- Wzoru na najlepsze parametry, z którego wystarczy odczytać wynik
- Umiejętności policzenia nachylenia straty w bieżącym punkcie
- Mapy całego krajobrazu błędu, żeby wybrać najniższe miejsce
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 c, 2 b, 3 b.
- Gradient wskazuje w górę, więc krok w przeciwną stronę obniża stratę, ale opisuje tylko najbliższe otoczenie bieżącego punktu.
- Przy zbyt długim kroku parametry za każdym razem przeskakują dolinę do wyższego punktu i błąd rośnie.
- Spadek gradientu potrzebuje tylko nachylenia straty w bieżącym punkcie, a to jest dostępne nawet przy miliardach parametrów.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Gradient to kierunek najszybszego wzrostu straty, a wzór w ← w − η · ∂L/∂w robi krok przeciwnie do niego; zna jednak tylko najbliższe otoczenie.
- Zbyt długi krok ląduje na przeciwległym zboczu, wyżej niż przedtem; lekarstwem jest mniejszy współczynnik uczenia, a nie przepisywanie modelu.
- Metoda nie widzi całego krajobrazu i nie zna wzoru; wystarcza jej nachylenie tu i teraz, dlatego działa od dwóch parametrów po miliardy.
Lekcja 2.1: Klasyfikacja: rysowanie granicy
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co zwraca regresja logistyczna, zanim zastosuje się próg?
- Od razu nazwę gatunku, bez żadnych liczb pośrednich
- Liczbę od 0 do 1 — prawdopodobieństwo jednej z klas
- Odległość pingwina od najbliższego pingwina innego gatunku
Podnosisz próg z 0,5 do 0,8. Co dzieje się z granicą?
- Obraca się wokół punktu, bo zmienia się kierunek podziału
- Znika, bo przy takim progu model trzeba wytrenować od nowa
- Przesuwa się równolegle, więc do gatunku B trafia mniej pingwinów
Dlaczego regresja logistyczna używa straty logarytmicznej zamiast błędu kwadratowego?
- Bo błędu kwadratowego nie da się policzyć dla klas, tylko dla liczb
- Bo mocno karze pewne i błędne odpowiedzi, co pasuje do prawdopodobieństw
- Bo strata logarytmiczna zawsze daje wyższą trafność niż błąd kwadratowy w każdym zbiorze
Grupa B
Imię i nazwisko:
Model daje pingwinowi wynik 0,9. Jak to rozumieć, zanim ustawisz próg?
- Jako prawdopodobieństwo gatunku B; dopiero próg zamienia je w decyzję
- Jako pewność, że to na pewno gatunek B, bo 0,9 jest bardzo bliskie jedności
- Jako odległość pingwina od granicy decyzji, wyrażoną w centymetrach
Obniżasz próg z 0,5 do 0,2. Co dzieje się z granicą i z pingwinami przypisanymi do gatunku B?
- Granica obraca się, a do gatunku B trafia mniej pingwinów
- Granica zostaje na miejscu, zmienia się tylko kolor punktów na wykresie
- Granica przesuwa się równolegle, a do gatunku B trafia więcej pingwinów
Model jest pewny na 99%, że pingwin to gatunek B, a to gatunek A. Jak oceni to strata logarytmiczna?
- Łagodnie, bo pomyłka dotyczy tylko jednego pingwina z całego zbioru
- Tak samo jak pomyłkę przy 51% pewności, bo liczy się tylko to, że odpowiedź jest zła
- Bardzo surowo: pewna i błędna odpowiedź kosztuje najwięcej
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Funkcja sigmoidalna zamienia ważoną sumę w prawdopodobieństwo, a próg zamienia je w decyzję.
- Każdemu progowi odpowiada prosta o tym samym kierunku; ostrzejszy próg przesuwa ją tak, że przechodzą tylko pewne przypadki.
- Strata logarytmiczna gwałtownie rośnie, gdy prawdopodobieństwo prawdziwej klasy zbliża się do zera, i zniechęca do nieuzasadnionej pewności.
Grupa B: 1 a, 2 c, 3 c.
- Sigmoida daje liczbę od 0 do 1, którą czyta się jak prawdopodobieństwo; 0,9 nie jest gwarancją, a decyzję podejmuje dopiero próg.
- Niższy próg przepuszcza do gatunku B także pingwiny, w których model jest mniej pewny, więc granica się przesuwa, a B rośnie.
- Gdy prawdopodobieństwo prawdziwej klasy spada do 0,01, strata −ln(0,01) ≈ 4,6 jest ogromna; model uczy się nie być pewny bez powodu.
Lekcja 2.2: Ocena klasyfikatora: więcej niż trafność
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Model przesiewowy przeocza wiele nowotworów, ale prawie nigdy nie podnosi fałszywego alarmu. Która liczba jest niska?
- Precyzja, czyli odsetek trafnych alarmów
- Czułość, czyli odsetek wykrytych nowotworów
- Liczba prawdziwie negatywnych, czyli trafnie rozpoznanych zdrowych
Obniżasz próg decyzji. Co zwykle się dzieje?
- Rosną i precyzja, i czułość, bo model staje się ostrożniejszy
- Trafność zawsze rośnie, bo model częściej uznaje przypadki za chore
- Czułość rośnie, a precyzja zwykle spada, bo alarmów jest więcej
- Nic się nie zmienia, bo model zostaje ten sam, tylko inaczej opisany
Dlaczego trafność może wprowadzać w błąd na danych o guzach?
- Bo przy dwóch klasach trafności w ogóle nie da się policzyć
- Bo trafność liczy fałszywe alarmy podwójnie, więc zawyża ich wagę w ostatecznym wyniku
- Bo przy przewadze łagodnych model ma dobrą trafność, choć przeocza każdy nowotwór
Grupa B
Imię i nazwisko:
Model oznacza jako złośliwe prawie wyłącznie guzy naprawdę złośliwe, ale pomija połowę wszystkich nowotworów. Co jest wysokie, a co niskie?
- Precyzja niska, bo alarmy są fałszywe, a czułość wysoka, bo nowotwory są wykrywane
- Precyzja wysoka, bo alarmy są trafne, a czułość niska, bo połowa nowotworów umyka
- Obie wysokie, bo model rzadko się myli w tych guzach, które oznacza
Podnosisz próg decyzji z 0,5 do 0,9. Co zwykle się dzieje?
- Czułość rośnie, bo model staje się bardziej wymagający wobec guzów
- Obie miary spadają, bo wyższy próg odbiera modelowi część informacji
- Precyzja zwykle rośnie, a czułość spada, bo alarmów jest mniej
- Nic się nie zmienia, bo próg wpływa tylko na opis osi na wykresie
Na 1000 badanych 10 osób ma chorobę. Jaką trafność i jaką czułość ma model, który zawsze odpowiada „zdrowy”?
- Trafność 50%, czułość 50%, bo model w każdym przypadku zgaduje jedną z dwóch odpowiedzi
- Trafność 90%, czułość 10%, bo tylu chorych wykrywa przypadkiem
- Trafność 99%, czułość 0%, bo trafia we wszystkich zdrowych i w żadnym chorym
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 c.
- Czułość to odsetek wyłapanych prawdziwych przypadków pozytywnych, więc wiele przeoczeń oznacza niską czułość.
- Niższy próg oznacza więcej przypadków jako pozytywne: wyłapuje więcej prawdziwych, ale dokłada fałszywe alarmy.
- Przy niezrównoważonych klasach sama odpowiedź większościowa daje przyzwoitą trafność i zerową czułość.
Grupa B: 1 b, 2 c, 3 c.
- Trafne alarmy to wysoka precyzja, a przeoczona połowa nowotworów to czułość około 50%.
- Wyższy próg oznacza mniej przypadków uznanych za pozytywne: mniej fałszywych alarmów, ale też więcej przeoczonych prawdziwych.
- Model trafia w 990 z 1000 przypadków (99%), ale nie wykrywa żadnej z 10 chorób, więc czułość wynosi 0.
Lekcja 2.3: Próg, ROC i PR: wszystkie progi naraz
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co pokazuje krzywa ROC?
- Trafność modelu przy domyślnym progu 0,5 dla kolejnych biopsji
- Czułość wobec odsetka fałszywych alarmów, dla wszystkich progów naraz
- Precyzję modelu dla kolejnych porcji danych użytych do jego uczenia
Złośliwych jest 5% zamiast 37%. ROC AUC prawie stoi. Dlaczego AP spada?
- Bo model gorzej sortuje biopsje, gdy złośliwych jest w danych mniej
- Bo te same fałszywe alarmy są teraz dużo większą częścią wszystkich alarmów
- Bo AP liczy się tylko z łagodnych biopsji, a tych jest w danych więcej
Kiedy krzywa PR mówi więcej niż krzywa ROC?
- Gdy klasa pozytywna jest rzadka, a liczy się, ile alarmów jest trafnych
- Gdy klasy są równe, a model ma tylko dwa możliwe wyniki do wyboru
- Zawsze, bo krzywa ROC w ogóle nie uwzględnia czułości modelu
Grupa B
Imię i nazwisko:
Przesuwasz próg z 0,5 na 0,3. Co dzieje się z punktem na krzywej ROC?
- Idzie w prawo i w górę: więcej wykrytych złośliwych i więcej fałszywych alarmów
- Idzie w lewo i w dół: mniej alarmów, ale też mniej wykrytych złośliwych biopsji
- Zostaje w miejscu, a zmienia się cała krzywa, bo model ma teraz inny próg decyzji
Model ma ROC AUC 0,77 przy 5% złośliwych. Co wiesz o jego fałszywych alarmach?
- Że jest ich mało, bo AUC 0,77 to wynik wyraźnie lepszy od zgadywania
- Że jest ich dokładnie 23%, bo tyle brakuje do idealnego AUC równego 1
- Nic pewnego: ich udział zależy od rzadkości klasy, więc patrz na precyzję
AP modelu wynosi 0,14 przy 5% złośliwych. Jak ocenić ten wynik?
- Jako słaby, bo AP poniżej 0,5 oznacza model gorszy od zgadywania
- Względem zgadywania: tu jego AP to udział złośliwych, około 0,05
- Jako niemożliwy, bo AP nie może być niższe niż ROC AUC modelu
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 a.
- Każdy punkt krzywej to jeden próg. Wysoki próg to lewy dolny róg, niski to prawy górny. Pole pod krzywą, ROC AUC, streszcza wszystkie progi jedną liczbą: tu 0,773.
- FPR dzieli fałszywe alarmy przez liczbę łagodnych, która się nie zmienia. Precyzja dzieli je przez wszystkie alarmy. Przy progu 0,3 i 19 złośliwych na 17 trafnych alarmów przypada 144 fałszywych.
- Przy rzadkiej klasie krzywa ROC wygląda tak samo, a precyzja spada. W labie przy 19 złośliwych AP spada do średnio 0,137, choć ROC AUC prawie stoi.
Grupa B: 1 a, 2 c, 3 b.
- Niższy próg to więcej alarmów. W labie przy 212 złośliwych czułość rośnie z 42,0% do 83,5%, a FPR z 14,3% do 40,3%. Krzywa się nie zmienia, bo wyniki modelu są te same.
- AUC mierzy sortowanie, nie fałszywe alarmy. W labie przy AUC 0,772 i progu 0,3 precyzja wynosi tylko 10,6%: 8,5 fałszywego alarmu na jeden trafny.
- Linia losowego zgadywania na krzywej PR leży na wysokości udziału klasy pozytywnej: 0,051 przy 19 złośliwych. AP 0,137 to prawie trzy razy więcej, a mimo to większość alarmów jest fałszywa.
Lekcja 2.4: Kalibracja: czy 0,8 znaczy 80%?
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co znaczy, że model jest skalibrowany?
- Że przy progu 0,5 myli się rzadziej niż każdy inny model
- Że wśród przypadków z wynikiem 0,8 około 80% to klasa pozytywna
- Że jego ROC AUC jest bliskie 1, czyli prawie idealnie sortuje
Naiwny Bayes ma ROC AUC 0,966, a deklaruje 98,3% przy trafności 88,3%. Co z tego wynika?
- Dobrze sortuje biopsje, ale jego procenty są przesadzone
- Źle sortuje biopsje, bo trafność jest niższa od deklaracji
- Jest skalibrowany, bo ROC AUC powyżej 0,9 to gwarantuje
Regresja logistyczna deklaruje 92,5% i trafia w 91,2%. Temperatura daje T = 0,93. Co zrobić?
- Skalibrować, bo kalibracja zawsze poprawia każdy model
- Zmienić model, bo różnica deklaracji i trafności jest za duża
- Zostawić: model jest prawie skalibrowany, a Brier się nie poprawia
Grupa B
Imię i nazwisko:
Skalibrowany model daje 200 pacjentom wynik około 0,3. Ilu z nich jest chorych?
- Żaden, bo 0,3 to mniej niż próg 0,5, więc wszyscy są zdrowi
- Około 60, czyli mniej więcej 30% z tych 200 pacjentów
- Wszyscy, bo każdy wynik powyżej zera oznacza chorobę
Temperatura T = 4,12 dzieli wynik naiwnego Bayesa przed sigmoidą. Co się zmienia?
- Decyzje przy progu 0,5, bo wyniki są teraz bliżej zera
- Tylko procenty: decyzje i ROC AUC zostają takie same
- ROC AUC, bo zmienia się kolejność biopsji w rankingu
Prawda czy fałsz: „model zwrócił 0,99, więc na 99% ma rację”. Co wiesz?
- Prawda, bo model zawsze podaje prawdziwe prawdopodobieństwo
- Nic pewnego, dopóki nie sprawdzisz kalibracji na nowych danych
- Fałsz, bo modele zawsze zaniżają swoją pewność o kilka punktów
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 c.
- Kalibracja dotyczy procentów, nie sortowania. Diagram niezawodności sprawdza to przedział po przedziale: model skalibrowany leży na przekątnej.
- ROC AUC mierzy kolejność, a kalibracja procenty. To dwie różne rzeczy: temperatura poprawia procenty naiwnego Bayesa, a ROC AUC zostaje 0,966.
- T bliskie 1 znaczy, że poprawka jest prawie żadna. Brier zostaje 0,063. Kalibracja pomaga modelom przesadnie pewnym, takim jak naiwny Bayes.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Skalibrowany wynik 0,3 znaczy, że wśród takich przypadków choruje około 30%. Próg 0,5 to decyzja, a nie opis ryzyka.
- Dzielenie przez dodatnią liczbę nie zmienia znaku ani kolejności wyników. W labie zmienionych decyzji jest 0, a Brier spada z 0,100 do 0,071.
- W labie naiwny Bayes daje pewność powyżej 99% aż 149 biopsjom, a 5 z nich to pomyłki. Liczbę z modelu czytaj jako szansę dopiero po sprawdzeniu diagramu niezawodności.
Lekcja 2.5: Niezrównoważone klasy
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
W nauce zostaje 8 zamiast 159 złośliwych biopsji. Dlaczego trafność prawie tego nie pokazuje?
- Bo łagodnych jest na walidacji więcej, a model rozpoznaje je coraz pewniej
- Bo trafność liczy się tylko na złośliwych biopsjach z części walidacyjnej
- Bo model z 8 złośliwymi uczy się tej samej reguły co ze wszystkimi 159
Co mierzy zbalansowana trafność?
- Trafność policzoną po usunięciu z danych części przykładów częstszej klasy
- Średnią czułości obu klas, więc „zawsze częstsza klasa” dostaje dokładnie 0,5
- Trafność modelu uczonego na danych z wyrównaną liczbą przykładów obu klas
Wagi klas przy 8 złośliwych w nauce podnoszą czułość z 61,5% do 80,0%. Czego nie robią?
- Nie zmieniają kary za pomyłki: każda biopsja liczy się w nauce tak samo
- Nie przesuwają granicy decyzji, więc model wykrywa te same złośliwe biopsje
- Nie dodają nowych przykładów, więc do pełnych danych wciąż czegoś brakuje
Grupa B
Imię i nazwisko:
Model wykrywa coraz mniej złośliwych, a jego trafność rośnie. Jak to możliwe?
- To niemożliwe: mniej wykrytych złośliwych zawsze oznacza niższą trafność
- Łagodnych jest dużo więcej, więc zyski na nich przykrywają straty na złośliwych
- Trafność rośnie, bo model ma do nauki mniej danych i mniej się przeucza
Przy 20 złośliwych na 357 łagodnych „zawsze łagodny” ma 94,7% trafności. Jaką ma zbalansowaną trafność?
- 0,5, bo wykrywa 100% łagodnych i 0% złośliwych, a to średnio połowa
- 0,947, bo przy dwóch klasach zbalansowana trafność równa się trafności
- 0, bo nie wykrywa żadnej złośliwej biopsji, a tylko one się tu liczą
SMOTE przy 30 złośliwych podnosi wykrywalność z 60,0% do 86,7%. Co dzieje się z precyzją?
- Rośnie, bo syntetyczne przykłady uczą model nowych cech złośliwych guzów
- Spada z 90,0% do 42,9%, bo granica przesuwa się w stronę łagodnych biopsji
- Zostaje taka sama, bo SMOTE zmienia tylko dane do nauki, a nie walidację
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 a, 2 b, 3 c.
- Na walidacji łagodnych jest 89 ze 142. Czułość spada z 83,0% do 61,5%, a trafność tylko z 91,5% do 85,6%.
- Każda klasa liczy się po równo, bez względu na to, jak jest liczna. Słaby model z widżetu ma zbalansowaną trafność 0,728 przy 212 złośliwych i 0,726 przy 20, choć jego trafność rośnie z 75,9% do 83,8%.
- Wagi zmieniają tylko to, ile kosztuje pomyłka na każdej klasie. Pełne dane z wagami dają czułość 86,8%, więc przy 8 złośliwych brakuje 6,8 pkt proc.
Grupa B: 1 b, 2 a, 3 b.
- Trafność to udział wszystkich dobrych odpowiedzi. W labie przy 120 złośliwych w nauce czułość spada z 83,0% do 81,1%, a trafność rośnie z 91,5% do 92,1%.
- Średnia z czułości obu klas: (1 + 0) / 2 = 0,5. Model, który naprawdę coś umie, ma ją wyraźnie wyżej.
- SMOTE zmienia proporcje tak jak wagi klas, które dają tu precyzję 40,2%. Więcej wykrytych złośliwych kosztuje wiele fałszywych alarmów: w 20 losowaniach precyzja spada zawsze, średnio do 54,7%.
Lekcja 2.6: Metryka i próg pod koszt pomyłek
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Przeoczenie kosztuje 10, fałszywy alarm 1, a model jest skalibrowany. Jaki próg wynika z teorii decyzji?
- 0,5, bo skalibrowany model zawsze dzieli klasy w połowie skali
- 1 / (1 + 10) ≈ 0,09, bo alarm opłaca się już przy małym ryzyku
- 10 / (10 + 1) ≈ 0,91, bo przeoczenie jest dziesięć razy droższe
Filtr spamu: dobry mail w spamie kosztuje 5 razy więcej niż spam w skrzynce. Gdzie postawić próg na P(spam)?
- Na 0,5, bo filtr nie powinien faworyzować żadnej z dwóch klas
- Nisko, bo im więcej spamu złapiesz, tym mniej szkody w skrzynce
- Wysoko, około 5 / (5 + 1) ≈ 0,83: do spamu tylko pewne przypadki
Model ma najlepsze F1 przy progu 0,65. Przeoczenie kosztuje 10, alarm 1. Co z tym progiem?
- Jest najtańszy, bo F1 łączy precyzję i czułość w jedną liczbę
- Jest drogi: kosztuje 276, a najtańszy próg 0,06 tylko 111
- Jest tak samo dobry jak każdy inny próg powyżej progu 0,5
Grupa B
Imię i nazwisko:
Czemu najtańszy próg z labu (0,06) nie jest dokładnie równy teoretycznemu 0,09?
- Bo teoria decyzji działa tylko dla modeli, które się nie mylą
- Bo 569 biopsji to niedużo, a dno krzywej kosztu jest płaskie
- Bo model jest źle skalibrowany i jego procenty są przesadzone
Bank: przeoczone oszustwo kosztuje 50, a blokada uczciwej karty 1. Co mierzyć i jaki próg wybrać?
- Trafność przy progu 0,5, bo oszustw jest w danych bardzo mało
- Koszt pomyłek i niski próg, około 1 / (1 + 50) ≈ 0,02
- F1 przy jego najlepszym progu, bo łączy precyzję i czułość
W labie przy równych cenach najtańszy próg i próg najlepszy dla F1 to oba 0,65. Co z tego wynika?
- Że przy równych cenach te dwa progi są zawsze takie same
- Nic ogólnego: na 20 innych podziałach różnią się w 3
- Że F1 i koszt pomyłek to dwie nazwy tej samej rzeczy
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Alarm opłaca się, gdy p · 10 > (1 − p) · 1, czyli p > 1/11. W labie próg 0,09 kosztuje 125. Najtańszy próg 0,06 kosztuje 111 tylko na wynikach, na których go wybrano.
- Tu droższy jest fałszywy alarm, więc próg idzie w górę: c_FP / (c_FP + c_FN) = 5/6 ≈ 0,83, jeśli model jest skalibrowany. W labie droższy alarm też przesuwa najtańszy próg powyżej 0,5.
- F1 waży przeoczenie i fałszywy alarm tak samo. Gdy przeoczenie jest 10 razy droższe, próg najlepszy dla F1 kosztuje więcej nawet niż zwykłe 0,5 (254).
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Ten model jest skalibrowany (ECE 0,010). Jedno przeoczenie waży tyle co 10 alarmów, więc krzywa kosztu skacze. Próg 0,13 kosztuje tyle samo co 0,06, a na 20 innych podziałach najtańszy próg wypada od 0,04 do 0,13.
- Ceny są znane i bardzo nierówne, więc liczysz koszt. Przy skalibrowanym modelu próg z teorii to 1/51 ≈ 0,02. F1 ważyłoby oba błędy tak samo.
- Koszt przy równych cenach to liczba pomyłek, a F1 to ułamek, w którym trafne „nie” (TN) się nie liczą. Zgoda w labie to zbieg okoliczności tego podziału.
Lekcja 3.1: Przeuczenie: gdy model uczy się na pamięć
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co dzieje się z błędem treningowym, gdy rośnie stopień wielomianu?
- Rośnie, bo coraz bardziej skomplikowaną krzywą trudniej dopasować do punktów
- Spada albo stoi w miejscu, bo giętsza krzywa może skopiować prostszą
- Układa się w literę U, jak błąd testowy, bo model zaczyna się przeuczać
Błąd treningowy jest malutki, a testowy duży. Jaka diagnoza jest najbardziej prawdopodobna?
- Niedouczenie, czyli model zbyt prosty na te dane
- Przeuczenie, czyli model dopasowany do szumu treningu
- Zbyt mały współczynnik uczenia, który spowolnił trening
Dlaczego więcej danych treningowych zwykle czyni elastyczny model bezpieczniejszym?
- Bo więcej danych zmniejsza elastyczność modelu, więc nie może się już przeuczyć
- Bo przy większej liczbie punktów szum się uśrednia, więc krzywa nie goni szumu
- Bo więcej danych usuwa szum z każdego pojedynczego pomiaru w zbiorze
Grupa B
Imię i nazwisko:
Błąd treningowy wynosi 60,2 dla stopnia 1 i 51,1 dla stopnia 10. Dlaczego stopień 10 nie mógł wypaść gorzej?
- Bo wyższy stopień ma do dyspozycji więcej danych treningowych niż niższy, więc uczy się lepiej
- Bo błąd treningowy zawsze maleje wraz z rozmiarem zbioru testowego
- Bo wielomian stopnia 10 może skopiować prostą jako swój szczególny przypadek
Wielomian stopnia 10 ma błąd treningowy 51,1 i testowy 132,6, a stopnia 1 odpowiednio 60,2 i 64,1. Który lepiej poradzi sobie z nowymi pacjentami?
- Stopnia 10, bo jego błąd treningowy jest mniejszy niż drugiego
- Stopnia 1, bo jego błąd testowy jest ponad dwa razy mniejszy
- Oba tak samo, bo te różnice mieszczą się w szumie
Zbiór treningowy rośnie z 30 do 300 pacjentów, a stopień wielomianu zostaje 10. Co zwykle dzieje się z różnicą między błędem treningowym a testowym?
- Rośnie, bo większy zbiór zawiera więcej szumu, który wielomian może zapamiętać
- Maleje, bo szum się uśrednia i krzywa nie goni za pojedynczymi punktami
- Zostaje taka sama, bo zależy wyłącznie od stopnia wielomianu
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 b.
- Wielomian wyższego stopnia zawiera każdy niższy jako szczególny przypadek, więc nigdy nie dopasuje się do punktów treningowych gorzej.
- Duża różnica między błędem treningowym a testowym oznacza, że model nauczył się szczegółów próbki, które się nie uogólniają.
- Szum w pojedynczych punktach zostaje, ale przy wielu punktach się znosi, więc dopasowanie idzie za prawdziwym trendem.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 b.
- Giętsza krzywa zawiera każdą prostszą, więc na punktach treningowych nigdy nie wypadnie gorzej, nawet jeśli uczy się szumu.
- Liczy się błąd na nowych danych: stopień 10 ma mniejszy błąd treningowy, ale ponad dwa razy większy testowy, czyli jest przeuczony.
- Przy wielu punktach przypadkowe odchylenia się znoszą, więc krzywa o tym samym stopniu mniej się przeucza.
Lekcja 3.2: Walidacja i walidacja krzyżowa
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Ile razy w 5-krotnej walidacji krzyżowej każdy wiersz trafia do walidacji?
- Dokładnie raz — w jednym z pięciu foldów
- Pięć razy, bo tyle jest przebiegów walidacji
- Nigdy, bo walidacja używa osobnego zbioru
Model A ma średnią trafność z walidacji krzyżowej odrobinę wyższą niż model B, ale rozrzut między foldami jest dużo większy niż ta różnica. Co z tego wynika?
- Model A jest wyraźnie lepszy, bo ma wyższą średnią trafność
- Model B jest wyraźnie lepszy, bo jego wynik jest stabilniejszy
- Dane nie pokazują wiarygodnej różnicy między tymi modelami
- Walidację krzyżową wykonano źle, bo foldy powinny dawać ten sam wynik
Dlaczego skalowanie cech na wszystkich wierszach przed walidacją krzyżową to błąd?
- Bo skalowanie spowalnia modele, szczególnie przy wielu foldach
- Bo statystyki z foldów walidacyjnych przeciekają do treningu i zawyżają wyniki
- Bo skalowanie zmienia etykiety i fałszuje, co jest poprawną odpowiedzią
Grupa B
Imię i nazwisko:
W 10-krotnej walidacji krzyżowej każdy wiersz leży w jednym z 10 foldów. Ile razy dany wiersz trafia do walidacji?
- Dziesięć razy, bo każdy z dziesięciu przebiegów waliduje na wszystkich wierszach
- Raz, w przebiegu, w którym czeka jego fold; w dziewięciu pozostałych uczy model
- Ani razu, bo walidacja zawsze korzysta z osobnych wierszy spoza foldów
Dwa modele mają średnie z walidacji krzyżowej 91,2% i 91,6%, a trafności pięciu foldów jednego z nich rozciągają się od 86% do 96%. Co można uczciwie powiedzieć?
- Drugi model jest lepszy, bo 91,6% to więcej niż 91,2%
- Różnica 0,4 pkt proc. jest mniejsza niż rozrzut foldów, więc z tych liczb nie da się wiarygodnie odróżnić modeli
- Walidacja jest zepsuta, bo trafność nie powinna się zmieniać między poszczególnymi foldami
- Rozrzut foldów nie ma znaczenia, bo liczy się wyłącznie średnia
Wybierasz pięć „najlepszych” cech na całym zbiorze, a dopiero potem robisz walidację krzyżową. Dlaczego wynik jest zbyt optymistyczny?
- Bo pięć cech to za mało, żeby model mógł się czegokolwiek nauczyć
- Bo wybór cech widział etykiety z foldów walidacyjnych, więc te foldy nie są już nieznane
- Bo walidacja krzyżowa działa poprawnie tylko wtedy, gdy model dostaje wszystkie dostępne cechy naraz
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 a, 2 c, 3 b.
- Każdy wiersz należy do jednego foldu, a każdy fold jest zbiorem walidacyjnym w dokładnie jednym z pięciu przebiegów.
- Gdy różnica średnich jest mniejsza niż zmienność między foldami, łatwo może wynikać z przypadku.
- Każdy krok, który uczy się z danych, trzeba dopasować wyłącznie na foldach treningowych, inaczej foldy walidacyjne przestają być nieznane.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Każdy wiersz należy do jednego z dziesięciu foldów, więc waliduje się raz, a w pozostałych dziewięciu przebiegach jest w treningu.
- Rozrzut sięga 10 punktów, a średnie dzieli 0,4: taka różnica może być zwykłym przypadkiem.
- Wybieranie cech uczy się z danych, więc musi się odbywać wyłącznie na foldach treningowych; inaczej walidacja ocenia model, który już podglądał odpowiedzi.
Lekcja 3.3: Krzywe uczenia: więcej danych czy lepszy model?
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Trening ma 100%, walidacja 82,3%, a krzywa walidacji wciąż rośnie. Co najpewniej pomoże?
- Więcej danych do nauki, bo duża luka oznacza, że model zapamiętuje
- Bogatszy model, bo przy takiej luce obecny model jest za prosty
- Nic, bo 82,3% na walidacji to wynik, którego model już nie poprawi
Model rozmytych cyfr ma przy 1438 obrazach 86,9% na treningu i 85,0% na walidacji. Co zrobić?
- Zebrać kilka razy więcej obrazów, bo walidacja wciąż trochę rośnie
- Zostawić, bo mała luka oznacza, że model jest najlepszy z możliwych
- Zmienić model na bogatszy, bo obie krzywe zeszły się nisko
Dlaczego trafność na treningu spada, gdy danych do nauki przybywa?
- Bo model z większą liczbą danych uczy się wolniej i gorzej
- Bo coraz trudniej zapamiętać wszystkie przykłady, więc model uogólnia
- Bo nowe obrazy są gorszej jakości niż te z małego zbioru
Grupa B
Imię i nazwisko:
Przy 1438 obrazach model szczegółowy ma lukę 2,2 pkt proc. i walidację 95,8%. Co mówi mała luka?
- Że model jest za prosty i trzeba dodać mu więcej pikseli
- Że model jest blisko swojego sufitu i każde podwojenie da mniej
- Że model przeucza się, bo trening wciąż ma więcej niż walidacja
Model szczegółowy uczy się na 100 obrazach, a rozmyty na 1438. Który ma lepszą walidację?
- Szczegółowy: 87,6% kontra 85,0%, choć ma kilkanaście razy mniej danych
- Rozmyty, bo kilkanaście razy więcej danych zawsze wygrywa z modelem
- Remis, bo obu modelom brakuje danych do nauczenia się reguły
Co rysuje krzywa uczenia?
- Trafność modelu w kolejnych krokach uczenia na tych samych danych
- Trafność na zbiorze testowym dla coraz bardziej złożonych modeli
- Wynik na treningu i walidacji dla coraz większego zbioru do nauki
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 a, 2 c, 3 b.
- Duża luka i rosnąca walidacja to wysoka wariancja. Na pełnym treningu ten sam model ma 95,8% na walidacji, a luka spada do 2,2 pkt proc.
- To wysokie obciążenie: walidacja nie przeskoczy treningu, a ten ma tylko 86,9%. Model na wszystkich 64 pikselach ma przy tych samych danych 95,8%.
- Przy 50 obrazach model trafia wszystkie, przy 1438 już 98,0%. Za to walidacja rośnie z 82,3% do 95,8%.
Grupa B: 1 b, 2 a, 3 c.
- Krzywe się zbliżyły, a walidacja jest wysoko. Luka spadła z 17,7 pkt proc. przy 50 obrazach do 2,2 pkt proc.
- Lepszy model bije więcej danych, gdy prosty model ma za niski sufit. W kodzie na 50 podziałach szczegółowy model ze 100 obrazów wygrywa w 49.
- Oś pozioma to liczba przykładów do nauki, a dwie linie to wynik na nich i na walidacji. Wynik w kolejnych krokach uczenia to inny wykres, a wynik w zależności od złożoności modelu to krzywa walidacji, jak w lekcji 3.1.
Lekcja 3.4: Regularyzacja: ridge i lasso
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Czym różni się kara ridge od kary lasso?
- Ridge zeruje wagi po kolei, a lasso ściąga je wszystkie naraz w stronę zera
- Ridge ściąga wszystkie wagi, a lasso część z nich ustawia dokładnie na zero
- Ridge działa tylko dla klasyfikacji, a lasso tylko dla regresji liniowej
W labie lasso zostawia 3 cechy, a R² na teście spada z 0,470 do 0,386. Co to znaczy?
- Że model z trzema cechami jest lepszy, bo jest prostszy od pełnego
- Że R² na teście nie zależy od tego, ile cech zostawia model lasso
- Że prostszy model kosztuje trochę trafności: trzeba ważyć oba cele
Prawda czy fałsz: „lasso dało cesze wagę zero, więc nie ma ona związku z chorobą”.
- Prawda, bo lasso zeruje tylko cechy bez żadnego związku z celem
- Fałsz, bo z pary skorelowanych cech lasso często zostawia jedną
- Prawda, ale tylko wtedy, gdy kara α jest większa od jedności
Grupa B
Imię i nazwisko:
Chcesz modelu, który sam wybierze kilka cech z wielu. Którą karę bierzesz?
- Lasso, bo przy rosnącym α kolejne wagi stają się dokładnie zerem
- Ridge, bo jego kara rośnie najszybciej przy dużych wartościach wag
- Żadną, bo kara zawsze zostawia wszystkie cechy w gotowym modelu
Dlaczego przed ridge i lasso cechy sprowadza się do odchyleń standardowych?
- Bo kara liczy wielkość wag, a ta zależy od jednostek cech
- Bo bez tego lasso w ogóle nie potrafi wyzerować żadnej wagi
- Bo standaryzacja sama w sobie zawsze podnosi R² na teście
W labie s3 ma wagę zero przy α = 0,158, a przy α = 0,398 znów ją ma. Dlaczego?
- Bo lasso ma błąd numeryczny i wagi skaczą przy małych α
- Bo s3 jest skorelowana z s4 i lasso przerzuca między nimi wagę
- Bo przy większej karze lasso dodaje cechy, zamiast je usuwać
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Ridge karze kwadraty wag i żadnej nie zeruje; lasso karze wartości bezwzględne i zeruje wagi po kolei. W labie przy α = 398 ridge ma 10 niezerowych wag, a lasso przy α = 15,8 tylko 3.
- Mniej cech to model łatwiejszy w użyciu i wyjaśnieniu, ale tu wyjaśnia mniejszą część zmienności wyniku. Siłę kary wybiera się na walidacji, ważąc prostotę i trafność.
- s2 znika pierwsza, choć jest silnie powiązana z s1. Nie wnosi nic nowego obok s1, więc lasso daje jej zero. W 50 podziałach pierwsza znika raz s2, raz wiek.
Grupa B: 1 a, 2 a, 3 b.
- Lasso zeruje wagi, więc część cech wypada z modelu. Ridge tylko je zmniejsza: wszystkie 10 cech zostaje w modelu przy każdym α.
- Cecha w dużych jednostkach dostaje małą wagę i prawie nie płaci kary. Po standaryzacji kara traktuje wszystkie cechy jednakowo.
- s3 i s4 mają korelację −0,73. Gdy kara zmienia wagę jednej, druga przejmuje część jej roli. Dlatego zero w lasso nie jest wyrokiem o cesze.
Lekcja 3.5: Strojenie hiperparametrów bez oszukiwania
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co to jest hiperparametr?
- Ustawienie wybierane przed treningiem, którego model sam nie uczy się z danych
- Waga cechy, którą model dopasowuje w czasie treningu na danych treningowych
- Wynik modelu na zbiorze testowym, podawany razem z odchyleniem standardowym
Zwycięzca strojenia ma 93,7% w walidacji krzyżowej. Czego się spodziewać na nowych danych?
- Dokładnie 93,7%, bo walidacja krzyżowa usuwa każdy szum z wyniku
- Raczej mniej, bo wybór najlepszego z wielu wyników wybiera też szczęście
- Raczej więcej, bo model końcowy uczy się na większej liczbie danych
Jak uczciwie ocenić model, którego hiperparametry dobrałeś walidacją krzyżową?
- Podać wynik zwycięzcy z tej samej walidacji, bo to średnia z 5 części
- Sprawdzić go na odłożonym teście albo w zagnieżdżonej walidacji krzyżowej
- Powtórzyć strojenie na zbiorze testowym i zgłosić najlepszy uzyskany wynik
Grupa B
Imię i nazwisko:
Która para to przykłady hiperparametrów?
- Waga cechy BMI i wyraz wolny regresji liniowej po treningu
- Maksymalna głębokość drzewa i siła kary α w lasso
- Trafność na teście i liczba biopsji w zbiorze testowym
Wypróbowujesz 20 ziaren podziału i zgłaszasz najlepszy wynik testu. Co się stało?
- Nic złego, bo kod modelu i dane są przez cały czas te same
- Wynik jest uczciwszy, bo sprawdzono więcej podziałów danych
- To strojenie na zbiorze testowym: zgłoszony wynik jest zawyżony
Prawda czy fałsz: „sprawdziłem 110 ustawień, więc wynik najlepszego jest pewniejszy”.
- Fałsz: im więcej ustawień, tym bardziej maksimum jest zawyżone
- Prawda: im więcej ustawień, tym mniej szumu w wyniku zwycięzcy
- Prawda, ale tylko przy przeszukiwaniu siatki, a nie losowym
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 a, 2 b, 3 b.
- Hiperparametry, takie jak głębokość drzewa czy siła kary α, wybierasz ty, zwykle na walidacji. Wagi i progi w drzewie model uczy się sam.
- To klątwa zwycięzcy. W labie zwycięzca 9 ustawień ma na teście 88,3%; w 200 losowaniach jego wynik w walidacji jest wyższy niż na teście za każdym razem.
- Odłożony test i zagnieżdżona walidacja nie brały udziału w wyborze. W kodzie zwykła walidacja daje 94,0%, a zagnieżdżona 91,9%.
Grupa B: 1 b, 2 c, 3 a.
- Głębokość drzewa i α ustawiasz przed treningiem. Wagi model wylicza sam, a trafność to wynik, nie ustawienie.
- W labie najlepsze z ziaren 1–20 daje 96,5%, a średnia z 200 podziałów to 93,8%. Różnica 2,7 pkt proc. to wybrane szczęście, nie lepszy model.
- Więcej prób daje więcej okazji do szczęśliwego szumu. Strojenie może znaleźć lepsze ustawienie, ale jego wynik w walidacji i tak trzeba sprawdzić na danych spoza wyboru.
Lekcja 3.6: Wczesne zatrzymanie
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Na podstawie czego wczesne zatrzymanie decyduje, kiedy przerwać trening?
- Straty treningowej: trening staje, gdy przestaje ona spadać
- Straty walidacyjnej: trening staje, gdy przestaje ona spadać
- Liczby epok: trening zawsze staje po połowie zaplanowanych
Przy 20% losowych etykiet sieć po 100 epokach ma 99,7% na treningu i 76,3% na teście. Co to znaczy?
- Sieć zapamiętała także błędne etykiety, a to psuje jej odpowiedzi na nowych danych
- Sieć jest bardzo dobra, bo prawie bezbłędnie odtwarza wszystkie dane treningowe
- Zbiór testowy jest zepsuty, bo trafność na nim jest dużo niższa niż na treningu
Cierpliwość 5 zatrzymuje trening w epoce 23 i zostawia epokę 18, choć najniższa strata jest w epoce 28. Dlaczego?
- Bo cierpliwość 5 zawsze zatrzymuje trening dokładnie w połowie
- Bo krzywa walidacyjna drga i za mała cierpliwość myli drganie ze szczytem
- Bo w epoce 18 sieć ma najniższą stratę treningową z całego przebiegu
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co robi sieć, gdy wczesne zatrzymanie przerywa trening?
- Zostawia wagi z ostatniej epoki, bo są najnowsze i najdokładniejsze
- Wraca do wag z epoki, w której strata walidacyjna była najniższa
- Zaczyna trening od nowa z mniejszym krokiem i innym ziarnem losowym
Prawda czy fałsz: „im dłużej trenuję, tym lepszy model”.
- Prawda, bo strata treningowa spada z każdą kolejną epoką treningu
- Prawda, ale tylko wtedy, gdy sieć ma bardzo dużo warstw i neuronów
- Fałsz, bo po pewnym czasie sieć zaczyna dopasowywać szum w danych
Przy czystych etykietach trening do 100 epok daje 94,5%, a wagi z epoki 30 dają 93,9%. Co z tego wynika?
- Bez szumu w etykietach dłuższy trening tu nie szkodzi, a zatrzymanie oszczędza czas
- Wczesne zatrzymanie zawsze szkodzi, więc trzeba je wyłączać przy każdym treningu
- Zbiór walidacyjny jest za mały, więc wynik zatrzymania w ogóle nie ma znaczenia
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 b.
- Strata treningowa spada prawie do końca, nawet gdy sieć uczy się szumu. Strata walidacyjna liczona na danych spoza nauki rośnie, gdy model zaczyna się przeuczać.
- Wysoka trafność na treningu przy szumie w etykietach znaczy, że sieć dopasowała też szum. Wagi z epoki 28 mają na teście 86,1%.
- Strata walidacyjna nie spada równo: kilka gorszych epok z rzędu może być przypadkiem. Przy cierpliwości 10 trening dochodzi do epoki 28.
Grupa B: 1 b, 2 c, 3 a.
- W labie przy cierpliwości 10 trening staje w epoce 38, ale zostają wagi z epoki 28: tej z najniższą stratą walidacyjną.
- W labie trening do 100 epok obniża trafność testową z 86,1% do 76,3%. W kodzie na 10 przebiegach spada ona za każdym razem.
- Najwięcej szkody robi długi trening na danych z błędami. Przy czystych etykietach różnica jest mała, a cierpliwość 10 kończy trening w epoce 40 zamiast 100.
Lekcja 4.1: Eksploracja: patrz, zanim modelujesz
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co pokazuje kwartet Anscombe'a?
- Że korelacja zawsze dobrze opisuje związek między dwiema zmiennymi
- Że te same statystyki opisowe mogą kryć zupełnie różne układy danych
- Że prosta regresji zależy tylko od średniej x i od średniej y zbioru
Dla wszystkich pingwinów korelacja długości i głębokości dzioba to −0,235, a w każdym gatunku jest dodatnia. Dlaczego?
- Bo w danych jest błąd pomiaru, który odwraca znak przy dużej próbce
- Bo korelacja liczona dla mniejszej grupy zawsze wychodzi dodatnia
- Bo gatunki różnią się średnimi, a jedna liczba porównuje głównie je
Prawda czy fałsz: „statystyki opisowe wystarczą, rysowanie danych to strata czasu”.
- Prawda, bo średnia, wariancja i korelacja opisują dane w całości
- Fałsz, bo te same liczby mogą kryć łuk, grupy albo jeden daleki punkt
- Prawda, ale tylko wtedy, gdy zbiór ma więcej niż kilkaset punktów
Grupa B
Imię i nazwisko:
Dwa zbiory mają tę samą średnią, wariancję i korelację. Co wiesz o tym, jak wyglądają?
- Że wyglądają prawie tak samo, bo te liczby opisują cały kształt danych
- Niewiele: kształt, grupy i punkty odstające trzeba zobaczyć na wykresie
- Że oba zbiory leżą na prostej, bo mają tę samą korelację i to samo nachylenie
Model ma przewidzieć głębokość dzioba z jego długości, ale nie zna gatunku. Czego się nauczy?
- Ujemnego związku, którego nie ma w żadnym gatunku pingwinów z danych
- Dodatniego związku, bo w każdym z trzech gatunków związek jest dodatni
- Niczego, bo bez znajomości gatunku żaden model nie może się uczyć
W zbiorze IV usuwasz punkt (19; 12,50). Co dzieje się z nachyleniem prostej?
- Prawie się nie zmienia, bo jeden punkt z jedenastu niewiele waży
- Rośnie dwa razy, bo prosta przestaje być ściągana przez ten punkt
- Nie da się go policzyć, bo pozostałe punkty mają to samo x = 8
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Cztery zbiory mają tę samą średnią, wariancję, korelację 0,816 i prostą y = 3,00 + 0,500·x, a na wykresie to chmura, łuk, punkt odstający i punkt dźwigni. Liczby nie zastąpią rysunku.
- Gentoo mają dzioby długie i płytkie, Adelie krótkie i głębokie. Linia przez wszystkie punkty łączy gatunki i opada, a w każdym gatunku związek jest dodatni (0,391, 0,654, 0,643). To paradoks Simpsona.
- W kwartecie te same liczby kryją cztery różne obrazy, a u 342 pingwinów jedna korelacja ma inny znak niż w każdym gatunku. Rysunek pokazuje to od razu.
Grupa B: 1 b, 2 a, 3 c.
- W kwartecie Anscombe'a te same liczby kryją cztery różne obrazy. Statystyki opisowe streszczają dane, ale nie pokazują ich kształtu.
- Bez gatunku model widzi tylko całość, a tam korelacja wynosi −0,235. W każdym gatunku jest dodatnia. Dlatego EDA z podziałem na grupy podpowiada, jakie cechy dać modelowi.
- Pozostałe 10 punktów leży w jednym pionowym słupku, więc nie mówią nic o kierunku. Całe nachylenie 0,500 pochodzi z jednego punktu: to punkt dźwigni.
Lekcja 4.2: Braki danych
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
W tabeli pingwinów płci brakuje u 11, a pomiarów u 2 tych samych pingwinów. Ile zostaje po usunięciu każdego wiersza z brakiem?
- 331, bo braki płci i braki pomiarów dotyczą różnych pingwinów
- 333, bo 2 pingwiny bez pomiarów są wśród 11 pingwinów bez płci
- 342, bo usunięcie każdego wiersza z brakiem pomija braki płci
BMI brakuje u 110 najcięższych pacjentów. Co robi wpisanie średniej z pozostałych?
- Osłabia związek BMI z chorobą, bo chorzy najbardziej lądują przy przeciętnym BMI
- Wzmacnia związek BMI z chorobą, bo średnia usuwa z danych skrajne wartości BMI
- Nic nie zmienia, bo średnia BMI w całej kolumnie zostaje dokładnie taka sama
Prawda czy fałsz: „braki wypełnij średnią i po sprawie”.
- Prawda, bo średnia nie zmienia średniej kolumny, więc model widzi to samo
- Fałsz, bo średnia zaniża rozrzut i ukrywa brak, który może coś znaczyć
- Prawda, o ile braków jest mniej niż połowa, bo reszta danych to wyrówna
Grupa B
Imię i nazwisko:
Model przewiduje masę pingwina z trzech pozostałych pomiarów. Które wiersze usunąć?
- Każdy wiersz z brakiem, bo pusta komórka psuje każdy model
- Tylko wiersze, którym brakuje kolumn, z których korzysta model
- Żadnych, bo model sam pominie komórki, w których nic nie ma
Po wpisaniu średniej odchylenie standardowe BMI spada z 4,4 do 2,3. Dlaczego?
- Bo średnia z pozostałych pacjentów jest niższa niż średnia dla wszystkich
- Bo 110 wpisanych wartości jest identycznych i siedzi w środku kolumny
- Bo wpisanie średniej usuwa z kolumny wszystkich pacjentów o skrajnym BMI
Kiedy kolumna 0/1 „BMI brakowało” nic nie daje?
- Gdy braki dotyczą najcięższych pacjentów i jest ich naprawdę bardzo dużo
- Gdy braki są losowe i pacjenci bez BMI nie różnią się niczym od reszty
- Gdy model to regresja liniowa, bo nie umie użyć kolumny złożonej z 0 i 1
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 b.
- Braki pomiarów leżą w 2 wierszach, w których brakuje też płci. Usuwasz 11 wierszy, a z 344 zostaje 333.
- Korelacja spada z 0,586 do 0,352. 110 pacjentów z dużym postępem choroby siedzi w jednym punkcie: przy średniej 24,3.
- U najcięższych R² spada z 0,328 do 0,106. Kolumna „brak” przywraca 0,284, bo sam brak mówi o pacjencie.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Model masy nie czyta płci. Usuwasz tylko 2 wiersze bez pomiarów i zostają 342 pingwiny zamiast 333.
- Każda wpisana wartość to ta sama liczba, więc nie ma żadnego rozrzutu. Kolumna wygląda na węższą, niż jest naprawdę.
- Przy brakach losowych R² to 0,264 z tą kolumną i 0,267 bez niej. Grupa bez BMI ma postęp 156, reszta 151: waga nie ma czego przenieść.
Lekcja 4.3: Kategorie i skalowanie
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego kNN bez skalowania ma na winach trafność tylko 0,695?
- Bo kNN nie potrafi rozróżniać więcej niż dwóch odmian naraz
- Bo prolina ma ogromny rozrzut i to ona rządzi całą odległością
- Bo 13 pomiarów to za mało, żeby rozpoznać trzy odmiany wina
Wyspy zapisano jako Biscoe = 0, Dream = 1, Torgersen = 2. Co zakłada regresja liniowa z jedną wagą na tę kolumnę?
- Że Dream leży w połowie drogi między Biscoe a Torgersen, w równych krokach
- Że wyspy są zupełnie niezależne i każda ma własne przesunięcie masy
- Że kolejność wysp nie ma znaczenia, bo liczby to tylko ich etykiety
Prawda czy fałsz: „kategorie zakoduj jako 1, 2, 3, model sobie poradzi”.
- Prawda, bo model sam nauczy się, które kody są do siebie podobne
- Fałsz, bo kody wprowadzają porządek i odstępy, których w danych nie ma
- Prawda, o ile kategorii jest mniej niż dziesięć i są to nazwy miejsc
Grupa B
Imię i nazwisko:
Skaler liczy średnie i odchylenia pomiarów. Na których danych go dopasować?
- Na wszystkich danych, żeby średnie i odchylenia były najdokładniejsze
- Tylko na części treningowej, osobno w każdym podziale walidacji
- Tylko na części walidacyjnej, bo to na niej sprawdzasz potem wynik
Zmieniasz tylko kolejność kodów wysp, a R² spada z 0,469 do 0,193. Co to mówi?
- Że w danych pojawił się błąd, bo te same dane dają ten sam wynik
- Że wynik zależy od przypadkowej kolejności, której wyspy nie mają
- Że kolejność alfabetyczna jest właściwą kolejnością tych trzech wysp
Płeć ma dwie kategorie. Czy jedna kolumna 0/1 wystarczy?
- Tak, bo przy dwóch kategoriach nie ma środka ani kolejności do pomylenia
- Nie, bo każdą kategorię zawsze trzeba zapisać jako osobną kolumnę one-hot
- Nie, bo model liniowy nie potrafi w ogóle użyć kolumny złożonej z 0 i 1
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 b.
- Prolina ma odchylenie standardowe 314, najmniej zmienny pomiar 0,124. Bez skalowania odległość to prawie sama różnica proliny. Po standaryzacji trafność rośnie do 0,963.
- Jedna waga to równe kroki: model przewiduje 625 g mniej z Biscoe do Dream i kolejne 625 g z Dream do Torgersen. W danych Dream i Torgersen ważą prawie tyle samo.
- Z kodami model liniowy widzi drabinkę równych kroków. One-hot daje każdej kategorii osobną wagę: R² 0,546 zamiast 0,469 albo 0,193.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 a.
- Statystyki skalera to coś, czego model się uczy. Dopasowane na wszystkich winach dają 0,965 zamiast uczciwego 0,962: różnica mała, ale ten wynik widział walidację.
- Kody 0, 1, 2 narzucają porządek. Inna kolejność to inny model i inny wynik. One-hot daje 0,546 przy każdej kolejności, bo każda wyspa ma własną wagę.
- Jedna waga przesuwa przewidywanie między dwiema kategoriami i to wszystko, czego trzeba. Fałszywy porządek pojawia się dopiero od trzech kategorii.
Lekcja 4.4: Inżynieria cech
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego jeden próg na samych flawonoidach nie oddzieli odmiany 2?
- Bo zawartość flawonoidów w ogóle nie różni się między trzema odmianami win
- Bo odmiana 2 leży pośrodku osi, a jeden próg nie wytnie środkowego przedziału
- Bo win testowych jest za mało, żeby jakikolwiek model wskazał odmianę 2
Do 13 pomiarów win dokładasz 200 kolumn losowego szumu. Co dzieje się z kNN?
- Trafność rośnie, bo model ma więcej liczb do porównania między winami
- Trafność spada, bo szum przykrywa w odległości prawdziwe różnice między winami
- Nic się nie zmienia, bo kNN sam pomija kolumny, które nic nie mówią o odmianie
Prawda czy fałsz: „więcej cech to lepszy model”.
- Prawda, bo model sam zignoruje cechy, które nie są mu do niczego potrzebne
- Fałsz, bo cechy bez informacji dokładają szum i potrafią obniżyć trafność
- Prawda, o ile każda nowa cecha jest liczbą w tej samej skali co pozostałe
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co robi z granicą modelu liniowego nowa kolumna x²?
- Prosta w płaszczyźnie (x, x²) to na osi x dwa progi, czyli przedział
- Zamienia model liniowy w drzewo decyzyjne, które ma dwa poziomy pytań
- Przesuwa jeden próg dokładnie w miejsce średniej dla odmiany numer 2
Przy 13 pomiarach najdalsze wino leży o 296,5% dalej niż najbliższe, przy 200 kolumnach szumu o 25,7%. Co to znaczy?
- Że wina z różnych odmian zaczynają się do siebie upodabniać chemicznie
- Że wszystkie wina leżą prawie równie daleko, więc „najbliższy” mało znaczy
- Że przy szumie kNN potrzebuje mniejszego k, żeby trafiać tak jak wcześniej
Która nowa kolumna najpewniej pomoże modelowi liniowemu wskazać odmianę 2?
- Kolumna z losowymi liczbami, bo daje modelowi więcej swobody w dopasowaniu
- Kwadrat flawonoidów, bo oddziela wina ze środka osi od win z obu jej końców
- Kopia kolumny flawonoidów, bo dwa razy ta sama cecha mocniej wpływa na wynik
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 b.
- Średnio 2,08 przy 2,98 i 0,78 dla pozostałych. Każdy próg zostawia po stronie „odmiana 2” też inną odmianę. Najlepszy próg trafia na treningu 61,6% wobec 60,0% za „zawsze inna”, a liniowy SVM nie wskazuje odmiany 2 nigdzie: 60,4%.
- Trafność spada z 98,1% do 77,4%. Każda kolumna szumu waży w odległości tyle co prawdziwy pomiar.
- 200 kolumn szumu obniża kNN z 98,1% do 77,4%. Pomaga cecha z informacją w dobrym kształcie, jak x² dla odmiany 2.
Grupa B: 1 a, 2 b, 3 b.
- Wina z końców osi mają duże x², ze środka małe. Prosta odcina środek: odmiana 2 dla flawonoidów od 1,11 do 2,82, trafność 77,4%.
- W wielu wymiarach odległości się wyrównują. Gdy najbliższy sąsiad jest prawie tak daleko jak najdalszy, jego głos jest przypadkowy.
- x² jest małe w środku osi i duże na obu końcach, czyli tam, gdzie leżą pozostałe odmiany. Kopia nic nie wnosi, a losowa kolumna to szum.
Lekcja 4.5: Wyciek danych
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Wybór 10 kolumn na wszystkich 60 próbkach daje w walidacji krzyżowej 81,7% na czystym szumie. Skąd ten wynik?
- Model naprawdę znalazł w szumie słaby, ale prawdziwy sygnał
- Kolumny wybrano także pod etykiety próbek, które potem udają test
- Walidacja krzyżowa zawsze zawyża wynik przy małej liczbie próbek
Uzupełniasz braki średnią z całego pliku, dzielisz dane na trening i test, uczysz model na treningu i liczysz wynik na teście. Który krok przecieka?
- Uzupełnianie braków średnią policzoną na całym pliku
- Podział danych na trening i test po uzupełnieniu braków
- Liczenie wyniku na teście po nauce modelu na treningu
Skalowanie przed podziałem zmienia wynik na biopsjach średnio o 0,08 pkt proc., a powielanie złośliwych przed podziałem podnosi czułość z 92,1% do 97,1%. Skąd ta różnica?
- Skalowanie nigdy nie jest wyciekiem, a powielanie jest nim zawsze
- Skaler nie patrzy na etykiety, a kopie złośliwych trafiają też do testu
- Czułość reaguje na każdy wyciek mocniej niż trafność modelu
Grupa B
Imię i nazwisko:
Uczciwa walidacja z wyborem kolumn w każdym foldzie daje 43,3%. Czemu nie równo 50%?
- Bo przy 60 próbkach przypadek przesuwa wynik o kilka punktów w obie strony
- Bo uczciwa walidacja zawsze zaniża wynik modelu o kilka punktów
- Bo model nauczył się szumu na odwrót i myli się częściej niż moneta
Sprzedaż z 3 lat, dzień po dniu, a model ma prognozować przyszły miesiąc. Który krok przecieka?
- Dodanie cech „dzień tygodnia” i „święto” do każdego dnia
- Losowy podział dni na trening i test bez patrzenia na daty
- Liczenie błędu prognozy na dniach z części testowej
Prawda czy fałsz: „wyciek to tylko etykieta ukryta wśród cech”?
- Prawda, bo bez etykiety w cechach model nie ma skąd znać testu
- Fałsz, bo przecieka też każda decyzja podjęta na całych danych
- Fałsz, ale tylko przy danych czasowych, gdzie liczy się kolejność
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 b.
- Przy wyborze w każdym foldzie tylko na danych do nauki ten sam model ma 43,3%. W 20 nowych zbiorach szumu średnio 86,6% z wyciekiem i 49,8% uczciwie.
- Średnia zawiera dane testowe, więc test wpływa na naukę. Uzupełnianie braków dopasuj tylko na treningu, najlepiej w pipeline.
- Wyciek przenosi tyle, ile decyzja wie o teście. Skaler zna tylko średnie i odchylenia, a kopia złośliwej biopsji w teście to odpowiedź, którą model już widział.
Grupa B: 1 a, 2 b, 3 b.
- Zgadywanie na 60 próbkach daje 50% ± 13 pkt proc. W 20 nowych zbiorach szumu uczciwa walidacja ma średnio 49,8%.
- Losowy podział wkłada do treningu dni późniejsze niż testowe. Testuj na okresie po treningu, np. przez TimeSeriesSplit.
- W labie żadna kolumna nie zawiera etykiety, a wybór cech przed podziałem daje 81,7% na czystym szumie. Przeciekają też powielanie, duplikaty i losowy podział danych czasowych.
Lekcja 4.6: Pipeline: od tabeli do predykcji
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego skaler dopasowujesz tylko na części treningowej?
- Bo na treningu średnie wychodzą dokładniej niż na wszystkich danych razem
- Bo skaler to część modelu, a test ma udawać dane, których model nie widział
- Bo scikit-learn w ogóle nie pozwala niczego dopasować na danych testowych
Pingwiny przychodzą do modelu po jednym, a ktoś dopasowuje skaler osobno na każdym z nich. Co się dzieje?
- Nic złego, bo każdy pingwin dostaje dokładnie tę samą skalę co trening
- Każdy pingwin staje się zerem w każdej kolumnie, a model mówi o każdym to samo
- Model działa wolniej, ale rozpoznaje gatunki równie dobrze jak w pipeline’ie
Co robi walidacja krzyżowa na treningu, gdy skaler siedzi w pipeline’ie?
- Dopasowuje skaler w każdym foldzie od nowa, tylko na jego części do nauki
- Dopasowuje skaler raz na całym treningu, a dopiero potem dzieli dane na foldy
- Pomija skaler, bo walidacja krzyżowa sprawdza tylko sam model kNN, bez reszty
Grupa B
Imię i nazwisko:
Skaler dopasowany na wszystkich 342 pingwinach daje 99,0%, tyle co pipeline. Co z tego wynika?
- Że kolejność kroków jest obojętna i skaler można dopasować tam, gdzie wygodniej
- Że ten wyciek jest mały, ale test i tak przestał być całkiem niezależny od nauki
- Że skaler z całych danych jest lepszy, bo uczy się na większej liczbie pingwinów
Prawda czy fałsz: „Skaler można też dopasować na samym teście”.
- Prawda, bo test przeliczony własną średnią ma tę samą skalę co trening
- Fałsz, bo test dostaje własną średnią i rozrzut, a model zna te z treningu
- Prawda, o ile cały test przechodzi przez skaler naraz, a nie po kawałku
Który pipeline jest ułożony bez wycieku?
- skaler na wszystkich danych, potem podział, kNN na treningu i wynik na teście
- podział, potem pipeline ze skalerem i kNN dopasowany na treningu, wynik na teście
- podział, potem skaler dopasowany osobno na treningu i na teście, kNN na treningu
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 a.
- Test ma udawać nowe pingwiny. Średnia i rozrzut to też coś, czego model się uczy, więc liczy się je tylko na treningu.
- Jeden pingwin nie ma rozrzutu, więc po odjęciu własnej średniej zostają same zera. Model mówi „Adelie” o każdym: 44,1%, tyle co „zawsze Adelie”.
- Pipeline to jeden model, więc w każdym foldzie cała maszyna uczy się od zera. Fold, który akurat udaje test, nie dotyka ani skalera, ani kNN.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Predykcje są te same, bo średnie z 342 i z 240 pingwinów różnią się o ułamek milimetra, a skaler nie widzi gatunków. Krok, który widzi etykiety, w tym samym miejscu potrafi przeciekać mocno.
- Naraz wygląda niewinnie (98,0%), ale to przypadek: partiami z jednej wyspy 82,4%, po jednym 44,1%. Test tylko przeliczasz liczbami z treningu.
- Podział pierwszy, skaler w pipeline’ie, test raz, na końcu. Skaler z całych danych uczy się też na teście, a skaler dopasowany na teście daje mu własną średnią.
Lekcja 5.1: Drzewa decyzyjne: dwadzieścia pytań do danych
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Jak drzewo decyzyjne wybiera pytanie na każdym kroku?
- Losuje cechę i próg, a potem sprawdza, czy podział pomógł
- Zawsze dzieli według cechy o największych liczbach w danych
- Sprawdza możliwe pytania i wybiera to, po którym grupy są najczystsze
Drzewo bez limitu głębokości osiąga prawie idealną trafność treningową. Dlaczego to sygnał ostrzegawczy?
- Bo drzewa nie mogą być trafniejsze od regresji logistycznej
- Bo pewnie zapamiętało pasażerów z treningu, więc gorzej uogólni
- Bo oznacza to, że dane treningowe nie zawierają żadnego szumu ani błędów
Ile wynosi indeks Giniego grupy, w której przeżyli wszyscy pasażerowie?
- 1 — grupa jest najczystsza z możliwych
- 0,5 — grupa jest idealnie wymieszana
- 0 — grupa jest idealnie czysta
Grupa B
Imię i nazwisko:
Algorytm rozważa dwa pytania. Po pierwszym grupy mają Gini 0,45 i 0,40, po drugim 0,10 i 0,30. Które wybierze i dlaczego?
- Pierwsze, bo jego grupy są bardziej zróżnicowane i niosą więcej informacji
- Drugie, bo po nim obie grupy są czystsze, czyli mają niższy Gini
- Któreś losowo, bo drzewo wybiera pytania bez porównywania grup
Drzewo o głębokości 20 ma 98,7% na treningu i 73,9% na teście, a drzewo o głębokości 3 ma 79,5% na teście. Co z tego wynika?
- Głębokie drzewo jest lepsze, bo jego trafność treningowa jest dużo wyższa niż płytkiego drzewa
- Głębokie drzewo zapamiętało pasażerów z treningu, więc na nowych wypada gorzej od płytkiego
- Wynik testowy jest przypadkowy, więc tych dwóch drzew nie da się porównać
Ile wynosi indeks Giniego grupy, w której połowa pasażerów przeżyła, a połowa nie?
- 0 — grupa jest idealnie czysta, bo wszystkie przykłady są takie same
- 1 — grupa jest najczystsza z możliwych, bo ma najwięcej przykładów
- 0,5 — to największa nieczystość przy dwóch klasach
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 c, 2 b, 3 c.
- Zachłanne szukanie ocenia kandydatów na podział i zostawia ten, który najbardziej obniża nieczystość, na przykład indeks Giniego.
- Drzewo, które dzieli, aż każdy liść jest czysty, dopasowuje się do szumu próbki — klasyczny objaw przeuczenia.
- Gdy jedna etykieta ma udział 1, suma kwadratów udziałów wynosi 1, a Gini to 1 − 1 = 0, czyli grupa idealnie czysta.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 c.
- Zachłanne szukanie wybiera podział, który najbardziej obniża nieczystość; tu drugie pytanie daje niższy Gini w obu grupach.
- Dzielenie, aż liście będą czyste, dopasowuje drzewo do szumu próbki, a to klasyczny objaw przeuczenia.
- Dla udziałów 0,5 i 0,5 Gini = 1 − (0,25 + 0,25) = 0,5, czyli najwięcej, ile może wyjść przy dwóch klasach.
Lekcja 5.2: Zespoły modeli: czemu wiele drzew bije jedno
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego uśrednianie wielu drzew pomaga tylko wtedy, gdy drzewa się różnią?
- Bo identycznych drzew nie da się w ogóle uśrednić w jedną wspólną odpowiedź
- Bo identyczne drzewa mylą się tak samo, więc uśrednianie nic nie znosi
- Bo różne drzewa zawsze mają wyższą trafność każde z osobna
Czym jest próba bootstrapowa?
- Pierwszą połową danych treningowych, wziętą po kolei
- Wierszami, na których pomyliło się poprzednie drzewo
- Wierszami wylosowanymi ze zbioru treningowego ze zwracaniem
- Losową próbką cech wybieraną przy każdym podziale drzewa w lesie
Zwiększasz las losowy z 300 do 3000 drzew. Jaki jest najbardziej prawdopodobny skutek?
- Silne przeuczenie, podobne jak przy bardzo głębokim drzewie
- Trafność rośnie bez końca, bo każde drzewo dodaje nową wiedzę
- Trafność zostaje mniej więcej taka sama, a trening trwa dużo dłużej
Grupa B
Imię i nazwisko:
Las składa się ze 100 drzew, które są kopiami jednego drzewa. Co daje takie uśrednianie?
- Znacznie mniejszy błąd, bo każda kopia dokłada własny głos
- Nic: kopie mylą się tak samo, więc średnia ma błąd jednego drzewa
- Mniejszy błąd tylko na teście, a na treningu błąd zostaje taki sam
Zbiór treningowy ma 1000 wierszy. Jak powstaje próba bootstrapowa dla jednego drzewa?
- Losuje się 500 wierszy bez zwracania, a pozostałe 500 wierszy odrzuca i nie używa
- Losuje się 1000 razy ze zwracaniem, więc część wierszy się powtarza, a części brakuje
- Bierze się wszystkie 1000 wierszy w tej samej kolejności, ale tylko z losowo wybraną połową cech
Las losowy ze 100 drzew ma 76,9% na teście. Co najpewniej da dołożenie kolejnych 900 drzew?
- Wyraźny spadek trafności, bo las się przeuczy
- Wzrost trafności o kilkanaście punktów, bo każde drzewo dodaje wiedzę
- Niewielką zmianę wyniku i dłuższy trening
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 c.
- Błędy znoszą się tylko wtedy, gdy idą w różne strony; wspólna część błędu zostaje po uśrednieniu.
- Losowanie ze zwracaniem daje każdemu drzewu trochę inny zbiór danych, przez co drzewa różnią się w użyteczny sposób.
- Gdy niezależna część błędu już się uśredniła, kolejne drzewa dokładają obliczeń, ale mało trafności i żadnego dodatkowego uczenia na pamięć.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 c.
- Identyczne drzewa dają identyczne odpowiedzi, więc głosowanie niczego nie znosi.
- Losowanie ze zwracaniem daje próbę tej samej wielkości, w której jedne wiersze są powtórzone, a innych brak, więc każde drzewo widzi trochę inne dane.
- Dziesięć drzew daje 76,1%, a sto 76,9%; gdy niezależna część błędu już się uśredniła, kolejne drzewa dokładają głównie obliczeń.
Lekcja 5.3: Gradient boosting: drzewa, które poprawiają błędy
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Czego uczy się drugie drzewo w gradient boostingu?
- Tego samego co pierwsze drzewo, tylko na losowej próbce pacjentów
- Reszt pierwszego drzewa, czyli tego, o ile ono wciąż się myli
- Odwrotnej odpowiedzi niż pierwsze, żeby razem dawały średnią
Krok 1, drzewa z trzema pytaniami: trening spada z 3713 do 2287, test rośnie z 4319 do 5944. Co się dzieje?
- Model jest za prosty i potrzebuje jeszcze więcej drzew, żeby trafiać
- Test jest zepsuty, bo więcej drzew zawsze poprawia każdy model
- Przeuczenie: późne drzewa poprawiają szum pacjentów treningowych
Prawda czy fałsz: „więcej rund boostingu zawsze pomaga”.
- Prawda, bo każda runda zmniejsza błąd na pacjentach treningowych
- Fałsz, bo po pewnym czasie kolejne rundy poprawiają już tylko szum
- Prawda, o ile każde drzewo ma najwyżej jedno pytanie o jedną cechę
Grupa B
Imię i nazwisko:
Czym gradient boosting różni się od lasu losowego z lekcji 5.2?
- Drzewa powstają po kolei i każde poprawia błędy wszystkich poprzednich
- Drzewa powstają niezależnie i każde głosuje z taką samą wagą jak inne
- Drzewa są głębokie i każde z nich uczy się całych danych na pamięć
Jak wybrać liczbę drzew w boostingu, nie oszukując się?
- Wziąć liczbę drzew, przy której MSE na teście jest najniższe
- Wziąć liczbę drzew z najniższym błędem walidacji na treningu
- Wziąć jak najwięcej drzew, bo błąd treningu wtedy najniższy
Po co w boostingu mały krok uczenia, na przykład 0,1?
- Każde drzewo poprawia tylko część błędu, więc mniej szumu trafia do wyniku
- Mały krok sprawia, że drzewa uczą się szybciej i wystarczy ich mniej
- Mały krok wyłącza przeuczenie, więc liczba drzew przestaje mieć znaczenie
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Każde kolejne drzewo dostaje reszty zespołu przed nim i dokłada poprawkę razy krok uczenia. Losowe próbki i niezależne drzewa to las losowy.
- Gdy prawdziwy wzór jest już złapany, w resztach zostaje szum. Kolejne drzewa uczą się go, a na nowych pacjentach ten szum się nie powtarza.
- Trening spada z każdą rundą, test nie. Przy kroku 1 najlepiej na walidacji wypada 1 drzewo, a 200 drzew daje na teście 5944.
Grupa B: 1 a, 2 b, 3 a.
- W lesie drzewa są niezależne i się uśredniają. W boostingu każde drzewo dokłada się do błędów poprzednich, dlatego może się przeuczyć.
- Walidacja krzyżowa wewnątrz treningu albo wczesne zatrzymanie. Wybór po teście daje za optymistyczny wynik, a trening zawsze woli więcej drzew.
- Mniejszy krok potrzebuje więcej drzew, ale przeucza się wolniej. Na 20 innych podziałach 200 drzew z krokiem 0,1 zawsze wypada na teście lepiej niż te same drzewa z krokiem 1.
Lekcja 5.4: Naiwny Bayes: fałszywe założenie, dobre decyzje
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Co naiwny Bayes mnoży, żeby ocenić, czy kwiat to versicolor?
- Odległości kwiatu od pięciu najbliższych kwiatów każdego z gatunków
- Prior versicolor i gęstość każdego pomiaru u versicolor, osobno
- Wagi prostej, która najlepiej oddziela versicolor od pozostałych
U versicolor długość i szerokość płatka korelują z r = 0,80, a model trafia 93,3% kwiatów testowych. Co z tego wynika?
- Do decyzji wystarczy, że właściwy gatunek dostaje największy iloczyn
- Korelacja r = 0,80 jest za mała, żeby w ogóle wpływać na naiwny Bayes
- Test jest za mały, a przy większym model myliłby się co drugi raz
Prawda czy fałsz: „fałszywe założenie to bezużyteczny model”.
- Prawda, bo model zbudowany na nieprawdzie musi się mylić bardzo często
- Prawda, o ile w każdej klasie cechy wyraźnie korelują ze sobą nawzajem
- Fałsz, bo trafność bywa wysoka, choć założenie psuje podawane procenty
Grupa B
Imię i nazwisko:
Dlaczego ten model nazywa się „naiwny”?
- Bo uczy się na bardzo małej liczbie przykładów i z nich zgaduje
- Bo zawsze wybiera gatunek, który jest najczęstszy w całych danych
- Bo zakłada, że w obrębie klasy pomiary są od siebie niezależne
Do promienia guza dokładasz obwód i pole, prawie te same informacje. Co dzieje się z naiwnym Bayesem na biopsjach kalibracyjnych?
- Trafność i pewność rosną razem, bo model dostał trzy razy więcej danych
- Pewność rośnie z 89,2% do 96,5%, a trafność wcale nie rośnie (86,4%)
- Nic się nie zmienia, bo model sam pomija pomiary, które się powtarzają
Na 171 biopsjach walidacyjnych naiwny Bayes deklaruje 98,3% pewności, a trafia w 88,3%. Co zrobić, gdy potrzebujesz uczciwych procentów?
- Wyrzucić model, bo zawyżona pewność oznacza, że jego decyzje są losowe
- Skalibrować go na osobnych danych, na przykład temperaturą z lekcji 2.4
- Dodać więcej podobnych pomiarów, żeby model miał więcej dowodów naraz
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 a, 3 c.
- Prior × gęstość długości × gęstość szerokości, każda liczona tylko ze średniej i wariancji tego pomiaru u versicolor. Wygrywa gatunek z największym iloczynem.
- Fałszywe założenie zmienia wartości iloczynów, ale rzadko ich kolejność, gdy gatunki leżą daleko od siebie. Model z korelacjami trafia średnio tylko trochę więcej.
- Na płatkach model trafia 93,3% mimo r = 0,80. Kłamie za to w procentach: przy 10 pomiarach na 171 biopsjach walidacyjnych z lekcji 2.4 deklaruje 98,3%, a trafia w 88,3%.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 b.
- Dzięki temu wystarczy mnożyć gęstości pojedynczych pomiarów. W prawdziwych danych pomiary prawie zawsze są zależne.
- Model mnoży trzy kopie jednego dowodu, więc pewność rośnie, a informacji nie przybywa.
- Kalibracja poprawia procenty, nie ruszając kolejności wyników. Więcej podobnych pomiarów tylko podbiłoby pewność jeszcze bardziej.
Lekcja 5.5: Maszyny wektorów nośnych i jądra
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Które kwiaty wyznaczają granicę liniowego SVM?
- Wszystkie kwiaty treningowe, każdy z taką samą wagą
- Wektory nośne: kwiaty na brzegu pasa, w nim albo za nim
- Kwiaty leżące najdalej od granicy, bo są najpewniejsze
C rośnie z 0,01 do 100, pas kurczy się z 3,9 do 0,15 cm, a test zostaje przy 26–27 z 30. Co z tego wynika?
- Duże C zawsze psuje model, bo granicę trzyma za mało kwiatów
- C zmienia geometrię bardziej niż wynik, bo gatunki leżą daleko
- C nie ma znaczenia w żadnym zadaniu, więc nie trzeba go stroić
Prawda czy fałsz: „zawsze bierz jądro RBF, bo jest najbardziej elastyczne”.
- Prawda, bo RBF narysuje każdą granicę, więc nigdy nie przegra
- Prawda, o ile γ jest duże, bo wtedy model widzi więcej szczegółów
- Fałsz, bo na płatkach liniowy trafia tyle samo, a RBF trzeba stroić
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co oznacza małe C w SVM?
- Naruszenia są tanie, więc pas jest szeroki, a wektorów nośnych dużo
- Naruszenia są drogie, więc pas jest wąski, a wektorów nośnych mało
- Model bierze mniej cech, bo C to liczba pomiarów, na które patrzy
Jak wybrać C, nie oszukując się?
- Wziąć C z najlepszym wynikiem na teście, bo test to nowe kwiaty
- Wziąć C z najlepszą walidacją krzyżową wewnątrz treningu
- Wziąć jak największe C, bo wtedy trening jest bezbłędny
Po co sztuczka jądrowa, skoro można dopisać cechy √2·x i x²?
- Jądro daje inną granicę niż jawne cechy, zawsze lepszą
- Daje tę samą granicę bez liczenia kolumn, nawet nieskończenie wielu
- Jądro samo skaluje cechy, więc skalowanie przestaje być potrzebne
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 b, 3 c.
- Pozostałe kwiaty można usunąć, a granica się nie zmieni. Przy C = 100 trzymają ją 4 kwiaty z 70.
- Na płatkach prawie każda rozsądna prosta trafia te same kwiaty. Nawet tu najmniejsze C ma na walidacji 64 z 70 wobec najlepszych 69, więc C i tak wybieraj walidacją.
- Na 20 podziałach oba trafiają średnio 28,5 z 30. Duże γ prowadzi do przeuczenia: na winach przy γ = 1000 trening 89,6%, walidacja 69,6%.
Grupa B: 1 a, 2 b, 3 b.
- Przy C = 0,01 pas ma 3,9 cm, a wszystkie 70 kwiatów treningowych to wektory nośne.
- W labie najlepsza walidacja wypada przy C = 10 (69 z 70). Na test patrzysz dopiero po wyborze.
- Jądro (x·z + 1)² daje na winach dokładnie tę granicę co cechy √2·x i x² (walidacja 72,0% w obu). RBF odpowiada nieskończenie wielu cechom, a skalowania i tak potrzebuje: bez niego 67,2%, z nim 97,9%.
Lekcja 5.6: Który model kiedy?
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego wynik z jednego podziału nie wystarczy, żeby wybrać model?
- Bo na jednym podziale wszystkie modele zawsze mają ten sam wynik
- Bo sam podział przesuwa wynik modelu o kilka punktów procentowych
- Bo walidacja na jednym podziale zawsze zawyża wynik o połowę
Na cyfrach SVM ma więcej trafień niż regresja logistyczna w 17 z 20 podziałów, a na pingwinach w żadnym (regresja w 9, remis w 11). Co z tego wynika?
- SVM jest lepszy, bo wygrał na zbiorze z większą liczbą cech
- Regresja jest lepsza, bo na pingwinach nie przegrała ani razu
- Który model lepszy, zależy od danych, więc sprawdzasz to na swoich
Prawda czy fałsz: „model ze średnią wyższą o 0,3 pkt proc. jest lepszy”.
- Prawda, bo średnia z 20 podziałów nie może się już pomylić
- Fałsz: przy takiej różnicy podziały dzielą się prawie po równo
- Prawda, o ile oba modele mają te same ustawienia domyślne
Grupa B
Imię i nazwisko:
Jak porównać dwa modele uczciwiej niż samą średnią?
- Policzyć je na różnych podziałach i wziąć lepszy z dwóch wyników
- Na tych samych podziałach policzyć, w ilu który ma więcej trafień
- Wybrać ten, który ma najwyższy pojedynczy wynik spośród podziałów
Pięć modeli, pięć zbiorów: czy któryś jest w czołówce na wszystkich?
- Nie: SVM wygrywa z regresją na cyfrach, a przegrywa na pingwinach
- Tak, gradient boosting, bo na tabelach modele z drzew wygrywają
- Tak, SVM, bo na każdym zbiorze ma kilka punktów więcej niż reszta
Dwa modele wypadają w walidacji na remis. Który wybrać?
- Ten, który wypadnie lepiej na teście, bo test to nowe dane
- Prostszy, szybszy albo łatwiejszy do wyjaśnienia, a test na końcu
- Zawsze ten bardziej złożony, bo przy remisie ma zapas mocy
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- Na guzach regresja logistyczna ma w pojedynczych podziałach od 89,4% do 96,5%. Różnice między modelami bywają dużo mniejsze.
- Kolejność odwraca się między zbiorami. Dlatego model wybiera się walidacją na własnych danych, a nie z cudzego rankingu.
- Na guzach SVM ma 94,2%, a gradient boosting 93,9%. SVM ma więcej trafień w 10 podziałach, boosting w 7, w 3 jest remis.
Grupa B: 1 b, 2 a, 3 b.
- Ten sam podział jest dla obu modeli tak samo łatwy albo trudny. Na cyfrach SVM ma tylko 0,7 pkt proc. więcej niż kNN, ale więcej trafień w 16 z 20 podziałów, a kNN w 2.
- Na cyfrach SVM ma więcej trafień niż regresja w 17 z 20 podziałów. Na pingwinach regresja ma więcej trafień w 9, a SVM w żadnym.
- Remis w walidacji znaczy, że dane nie rozstrzygają. Wtedy decydują koszty: czas, pamięć, wyjaśnialność. Test oglądasz raz, na samym końcu.
Lekcja 7.1: Sieci neuronowe: wiele prostych elementów razem
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Dlaczego sieć neuronowa potrzebuje funkcji aktywacji?
- Żeby trening był szybszy, bo sieć wykonuje wtedy mniej mnożeń
- Żeby znormalizować wejścia, jak przy skalowaniu cech przed treningiem
- Bo bez niej kilka warstw działa jak jedna ważona suma i rysuje prostą
Co daje dodanie neuronów ukrytych?
- Zawsze poprawia trafność na teście, bo sieć ma więcej parametrów do dopasowania
- Daje elastyczność: złożone granice, ale też ryzyko uczenia się na pamięć
- Zmniejsza liczbę wag do nauczenia, dzięki czemu sieć jest prostsza i szybsza
Co liczy propagacja wsteczna?
- Najlepszą liczbę neuronów ukrytych dla danego zbioru danych
- Ostateczne przewidywanie sieci dla przykładu, czyli wynik ostatniej warstwy
- Ile każda waga dołożyła do błędu, żeby gradient mógł ją poprawić
Grupa B
Imię i nazwisko:
Sieć ma trzy warstwy, ale w żadnej nie ma funkcji aktywacji. Jaką granicę decyzji może narysować?
- Dowolnie wygiętą krzywą, bo ma aż trzy warstwy
- Kilka prostokątów, tak jak drzewo decyzyjne
- Tylko prostą, jak pojedynczy neuron
Sieć z 2 neuronami ukrytymi ma 81,3% na teście, a z 32 — 70,7%, choć trafność treningowa rośnie z 81,3% do 94,7%. Jak to wyjaśnić?
- Sieć z 32 neuronami nie została wytrenowana, bo trening nigdy nie osiąga aż 94,7%
- Większa sieć dopasowała się do przypadkowych szczegółów próbki i gorzej uogólnia
- Różnica wynika tylko z innego ziarna losowania
Po przejściu przykładu przez sieć znamy błąd. Co robi propagacja wsteczna, zanim spadek gradientu zmieni wagi?
- Wybiera nowy, mniejszy zestaw neuronów ukrytych do dalszego treningu
- Przepuszcza przykład jeszcze raz od wyjścia do wejścia i zapisuje nowe przewidywanie
- Cofa się warstwa po warstwie i liczy, ile każda waga dołożyła do błędu
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 c, 2 b, 3 c.
- Aktywacja zagina sygnał; bez zgięć kolejne warstwy nie dodają nic ponad jeden model liniowy.
- Więcej neuronów to więcej możliwych zgięć, które mogą uchwycić prawdziwą strukturę albo przeuczyć model, zależnie od danych.
- Propagacja wsteczna stosuje regułę łańcuchową od wyjścia wstecz i daje gradient dla każdej wagi.
Grupa B: 1 c, 2 b, 3 c.
- Ważona suma ważonych sum to wciąż jedna ważona suma, więc bez zgięć kolejne warstwy niczego nie dodają.
- Więcej neuronów to więcej zgięć, które mogą uchwycić strukturę albo przeuczyć model; tu na 75 kwiatach treningowych wygrywa przeuczenie.
- Reguła łańcuchowa stosowana od wyjścia wstecz daje gradient dla każdej wagi, a potem spadek gradientu przesuwa wagi.
Lekcja 7.2: Od sieci neuronowych do dużych modeli językowych
Drukuj tylko tę lekcję: otwórz jej kartkówkę i naciśnij Ctrl+P.
Grupa A
Imię i nazwisko:
Na jakim zadaniu trenuje się duży model językowy?
- Na wyszukiwaniu odpowiedzi w bazie sprawdzonych faktów
- Na przewidywaniu następnego tokenu na podstawie wcześniejszych
- Na tłumaczeniu każdego zdania na język logiki formalnej
Obniżasz temperaturę losowania. Co dzieje się z generowanym tekstem?
- Tekst z definicji staje się zgodniejszy z faktami, bo model jest wtedy mniej losowy
- Model zapomina rzadkie słowa i uczy się tylko częstych
- Dominują najbardziej prawdopodobne tokeny, więc tekst staje się przewidywalny
Dlaczego model językowy może z pewnością stwierdzić coś fałszywego?
- Bo uczono go na zbyt małej ilości danych, żeby wiedzieć lepiej
- Bo składa prawdopodobne ciągi dalsze, a prawdopodobne nie znaczy prawdziwe
- Bo temperatura jest zawsze ustawiona za wysoko, więc model losuje fakty z całego słownika
Grupa B
Imię i nazwisko:
Co robi model językowy podczas treningu na ogromnej ilości tekstu?
- Zapamiętuje wszystkie zdania, żeby potem wyszukać te pasujące do pytania
- Uczy się dawać wysokie prawdopodobieństwo faktycznemu następnemu tokenowi
- Ocenia, które zdania są prawdziwe, i zapamiętuje tylko te prawdziwe
Podnosisz temperaturę z 1 do 3. Co dzieje się z rozkładem prawdopodobieństw następnego słowa?
- Najczęstsze słowo zdominuje rozkład, bo wyższa temperatura wyostrza wybór słów
- Rozkład się spłaszcza: najczęstsze słowo traci przewagę, a rzadsze zyskują szansę
- Model nauczy się nowych słów, bo wyższa temperatura poszerza jego słownik o rzadsze
Model językowy płynnie i pewnym tonem podaje nieistniejący cytat. Co najlepiej to tłumaczy?
- Zajrzał do bazy cytatów, w której ktoś wcześniej wpisał błędną wersję tego cytatu
- Złożył ciąg słów, który brzmi prawdopodobnie, choć nie ma pokrycia w faktach
- Zbyt niska temperatura zmusiła go do wymyślania rzeczy spoza danych
Klucz odpowiedzi (rozwiń, jeśli ma być na wydruku)
Grupa A: 1 b, 2 c, 3 b.
- LLM uczy się dawać wysokie prawdopodobieństwo faktycznemu następnemu tokenowi, a cała reszta wyrasta z tego zadania.
- Temperatura przekształca prawdopodobieństwa w chwili losowania, nie zmieniając tego, czego model się nauczył.
- Cel treningu nagradza prawdopodobny tekst, więc gdy prawdopodobne i prawdziwe się rozchodzą, model może płynnie halucynować.
Grupa B: 1 b, 2 b, 3 b.
- Cel treningu to przewidywanie następnego tokenu; gramatyka, fakty i schematy rozumowania wyrastają z tego jednego zadania.
- Wysoka temperatura spłaszcza rozkład (w lekcji słowo „ogrodzie” spada z 21% do 13%), nie zmieniając tego, czego model się nauczył.
- Cel treningu nagradza prawdopodobny tekst, więc gdy prawdopodobne i prawdziwe się rozchodzą, model może płynnie halucynować.