Применение математической операции

Применяет математическую операцию к значениям столбцов

Категория: статистические функции

Примечание

Применимо к: машинное обучение Studio (классическая модель)

Это содержимое относится только к Studio (классическая модель). Аналогичные модули перетаскивания были добавлены в конструктор Машинное обучение Azure. Дополнительные сведения см. в статье сравнение двух версий.

Обзор модуля

В этой статье описывается использование модуля Apply Math Operation в машинное обучение Azure Studio (классическая модель) для создания вычислений, которые применяются к числовым столбцам входного набора данных.

Поддерживаемые математические операции включают в себя общие арифметические функции, такие как умножение и деление, тригонометрические функции, различные функции округления и специальные функции, используемые в обработке и обработке данных, например в функциях гаммы и ошибок.

После определения операции и запуска эксперимента значения добавляются в набор данных. В зависимости от настройки модуля можно:

  • Добавьте результаты в набор данных. Это особенно полезно при проверке результата операции.
  • Замените значения столбцов новыми, вычисленными значениями.
  • Создание нового столбца для результатов и не отображение данных исходного.

Совет

Этот модуль выполняет одну математическую операцию за раз. Для сложных математических операций рекомендуется использовать эти модули.

Найдите необходимую операцию в следующих категориях:

  • Основной

    Функции в категории " базовый " можно использовать для управления одним значением или столбцом значений. Например, вы можете получить абсолютное значение всех чисел в столбце или вычислить квадратный корень каждого значения в столбце.

  • Сравнить

    Все функции в категории Compare используются для сравнения: можно выполнить попарное сравнение значений в двух столбцах или сравнить каждое значение в столбце с заданной константой. Например, можно сравнить столбцы, чтобы определить, совпадают ли значения в двух наборах данных. Для поиска выбросов в числовом столбце можно использовать константу, например максимально допустимое значение.

  • Операции

    Эта категория включает основные математические функции: сложение, вычитание, умножение и деление. Можно работать с любыми столбцами или константами. Например, можно добавить значение в столбце A в значение в столбце B. Или можно вычесть константу, например ранее вычисленное среднее значение, из каждого значения в столбце A.

  • Округление

    Эта категория включает различные функции для выполнения таких операций, как округление, вырезание, этаж и усечение, до различных уровней точности. Можно указать уровень точности как для десятичных, так и для целых чисел.

  • специальные математические функции.

    Особая категория включает математические функции, которые особенно используются в обработке и анализе данных, такие как эллиптические интегралы и функция обработки ошибок по Гауссу.

  • Тригонометрические функции

    В эту категорию входят все стандартные тригонометрические функции. Например, можно преобразовать радианы в градусы или вычислить функции, такие как тангенс, в радианах или градусах. Эти функции являются унарными, то есть принимают один столбец значений в качестве входных данных, применяют тригонометрические функции и возвращают столбец значений в качестве результата. Поэтому необходимо убедиться, что входной столбец имеет соответствующий тип и содержит правильный тип значений для указанной операции.

Примеры

Примеры использования операции Apply Math см. в этих примерах экспериментов в Коллекция решений ии Azure.

Использование операции Apply Math

Модулю Apply Math Operation требуется набор данных, содержащий хотя бы один столбец, содержащий только цифры. Числа могут быть дискретными или непрерывными, но должны иметь числовой тип данных, а не строку.

Одну и ту же операцию можно применить к нескольким числовым столбцам, но все столбцы должны находиться в одном наборе данных.

Каждый экземпляр этого модуля может выполнять только один тип операций за раз. Для выполнения сложных математических операций может потребоваться объединить несколько экземпляров модуля Apply Math Operation .

  1. Добавьте модуль Apply Math Operation (применить математическую операцию ) к вашему эксперименту. Этот модуль можно найти в категории статистические функции .

  2. Подключите набор данных, содержащий хотя бы один числовой столбец.

  3. Щелкните Категория , чтобы выбрать тип математических операций для выполнения.

    Например, чтобы выполнить базовые арифметические действия со столбцами, выберите операции. Чтобы получить логарифм или потолк, выберите базовый. Для сравнения столбцов значений используйте Сравнение.

    Совет

    Все остальные параметры изменяются в зависимости от выбранного типа математической операции. Кроме того, любое изменение в категории приводит к сбросу всех остальных параметров. Поэтому обязательно выберите вариант сначала из категории .

  4. Выберите конкретную операцию из списка в этой категории.

  5. Выберите один или несколько исходных столбцов, для которых необходимо выполнить вычисление.

    • Любой выбранный столбец должен иметь числовой тип данных.
    • Диапазон данных должен быть допустимым для выбранной математической операции. В противном случае может возникнуть ошибка или будет получен результат NaN ("не число"). Например, LN (-1,0) является недопустимой операцией и придает значение NaN .
  6. Задайте дополнительные параметры, необходимые для каждого типа операций.

  7. Используйте параметр режим вывода , чтобы указать, как будет создаваться математическая операция:

    • Append. Все столбцы, используемые как входные данные, включаются в выходной набор данных, а добавляется один дополнительный столбец, содержащий результаты математической операции.
    • На месте. Значения в столбцах, используемых в качестве входных данных, заменяются новыми вычисляемыми значениями.
    • Ресултонли. Возвращается один столбец, содержащий результаты математической операции.
  8. Запустите эксперимент или щелкните правой кнопкой мыши только модуль Apply Math Operation (применить математическую операцию ) и выберите пункт Выполнить выбранное.

Результаты

При формировании результатов с помощью параметров append или ресултонли заголовки столбцов возвращаемого набора данных указывают на операцию и используемые столбцы. Например, если сравнить два столбца с помощью оператора Equals , результаты будут выглядеть следующим образом:

  • Equals (Col2_Col1), что означает, что вы тестировали Col2 на col1.
  • Equals (Col2_ $10), что означает, что столбец 2 сравнивается с константой 10.

Даже если используется параметр « заменить », исходные данные не удаляются и не изменяются. столбец в исходном наборе данных по-прежнему доступен в студии (классическая модель). Чтобы просмотреть исходные данные, можно подключить модуль Добавить столбцы и присоединить его к выходным данным Apply Math Operation.

Основные математические операции

Функции в базовой категории обычно принимают одно значение из столбца, выполняют предопределенную операцию и возвращают одно значение. Для некоторых функций можно указать константу в качестве второго аргумента.

Машинное обучение Azure поддерживает следующие функции в категории " базовый ":

Abs

Возвращает абсолютное значение выбранных столбцов.

Atan2

Возвращает арктангенс двух переменных.

Выберите столбцы, содержащие координаты точек. Для второго аргумента, который соответствует координате x, можно также указать константу.

Соответствует функции ATAN2 в Matlab.

Conj

Возвращает сопряженный для значений в выбранном столбце.

CubeRoot

Вычисляет корень Куба для значений в выбранном столбце.

Даублефакториал * *

Вычисляет двойной факториал для значений в выбранном столбце. Двойной факториал — это расширение обычной функции факториала, которое обозначается как x!!.

Eps

Возвращает разницу между текущим значением и следующим наибольшим числом двойной точности. Соответствует функции EPS в Matlab.

Exp

Возвращает значение e, возведенное в степень значения в выбранном столбце. Это то же самое, что и функция Excel EXP.

Exp2

Возвращает экспоненту по основанию 2 аргументов, решение для y = x * 2t , где t — это столбец значений, содержащих экспоненты.

Для Exp2 можно указать второй аргумент x, который может быть либо константой, либо другим столбцом значений.

В поле второй тип аргумента укажите, следует ли предоставлять множитель t как константу или значение в столбце.

Можно выбрать один столбец со значениями экспоненты или ввести значение экспоненты в текстовое поле постоянный второй аргумент . Затем в наборе столбцов выберите столбец, содержащий значения экспоненты.

Например, если выбрать столбец со значениями {0,1,2,3,4,5} множителя и экспоненты, функция возвращает {0, 2, 8, 24, 64 160).

ExpMinus1

Возвращает отрицательную экспоненту для значений в выбранном столбце.

Факториал

Возвращает факториал для значений в выбранном столбце.

Hypotenuse

Вычисляет гипотенузу для треугольника, в котором длина одной стороны задается в виде столбца значений, а длина второй стороны указывается либо как константа, либо как два столбца.

ImaginaryPart

Возвращает мнимые части значений в выбранном столбце.

Натуральный логарифм

Возвращает натуральный логарифм для значений в выбранном столбце.

LnPlus1

Возвращает натуральный логарифм плюс один для значений в выбранном столбце.

Журнал

Возвращает логарифм значений в выбранном столбце по заданному основанию.

Можно указать базовый (второй аргумент) либо как константу, либо выбрав другой столбец значений.

Log10

Возвращает основание 10 логарифма значений в выбранном столбце.

Log2

Возвращает логарифм по основанию 2 для значений в выбранном столбце.

NthRoot

Возвращает n – n корень значения, используя указанное задание.

Выберите столбцы, для которых требуется вычислить корень, с помощью параметра « столбец ».

В поле второй тип аргумента выберите другой столбец, содержащий корень, или укажите константу, которая будет использоваться в качестве корневого.

Если второй аргумент является столбцом, каждое значение в столбце используется в качестве значения n для соответствующей строки. Если второй аргумент является константой, введите значение n в текстовом поле постоянный второй аргумент .

Pow

Вычисляет X, возведенное в степень Y для каждого значения в выбранном столбце.

Сначала выберите столбцы, содержащие базовое значение, которое должно быть числом с плавающей запятой с помощью параметра «набор столбцов ».

В поле Тип второго аргумента выберите столбец, содержащий показатель степени, или укажите константу, которая будет использоваться в качестве показателя степени.

Если в качестве типа второго аргумента выбран столбец, каждое значение в столбце используется как показатель степени для соответствующей строки. Если в качестве типа второго аргумента выбрана константа, введите значение для показателя степени в текстовом поле Второй аргумент-константа.

RealPart

Возвращает реальную часть значений в выбранном столбце.

Sqrt

Возвращает квадратный корень значений в выбранном столбце.

SqrtPi

Для каждого значения в выбранном столбце умножает значение на PI, а затем возвращает квадратный корень результата.

Square

Квадраты значения в выбранном столбце.

Операции сравнения

Используйте функции сравнения в Машинное обучение Azure Studio (классическая модель) каждый раз, когда необходимо проверить два набора значений по отношению друг к другу. Например, в эксперименте может потребоваться выполнить следующие операции сравнения:

  • Оцените столбец модели показателей вероятности по пороговому значению.
  • Определите, совпадают ли два набора результатов, и для каждой строки, которая отличается, добавьте флаг FALSE, который можно использовать для дальнейшей обработки или фильтрации.

EqualTo

Возвращает значение true, если значения одинаковы.

GreaterThan

Возвращает значение true, если значения в наборе столбцов больше указанной константы или больше соответствующих значений в столбце сравнения.

GreaterThanOrEqualTo

Возвращает значение true, если значения в наборе столбцов больше или равны указанной константе или больше или равны соответствующим значениям в столбце сравнения.

LessThan;

Возвращает значение true, если значения в наборе столбцов меньше указанной константы или меньше соответствующих значений в столбце сравнения.

LessThanOrEqualTo

Возвращает значение true, если значения в наборе столбцов меньше или равны указанной константе или меньше или равны соответствующим значениям в столбце сравнения.

NotEqualTo

Возвращает значение True, если значения, заданные в поле Набор столбцов, не равны константе или значениям в столбце сравнения, и значение False в противном случае.

PairMax

Возвращает значение, которое больше, — значение в Наборе столбцов или значение в столбце констант или сравнения.

PairMin

Возвращает меньшее значение (значение в наборе столбцов или значение в столбце константы или сравнения).

Арифметические операции

Включает базовые арифметические операции: сложение и вычитание, деление и умножение. Так как большинство операций являются двоичными, требуется два числа, сначала выберите операцию, а затем выберите столбец или числа для использования в первом и втором аргументах.

Порядок выбора столбцов для деления и вычитания может показаться нелогичнымм; Однако, чтобы упростить понимание результатов, заголовок столбца содержит имя операции и порядок, в котором были использованы столбцы.

Операция Num1 Num2 Столбец результатов Результирующее значение
Сложение 1 5 Добавить (Num2_Num1) 4
Умножение 1 5 Несколько (Num2_Num1) 5
Вычитание 1 5 Вычитание (Num2_Num1) 4
Вычитание 0 1 Вычитание (Num2_Num1) 0
Отдел 1 5 Разделить (Num2_Num1) 5
Отдел 0 1 Разделить (Num2_Num1) Infinity

Добавить

Укажите исходные столбцы с помощью набора столбцов, а затем добавьте к этим значениям число, указанное в аргументе постоянной операции.

Чтобы добавить значения в два столбца, выберите столбец или столбцы с помощью набора столбцов, а затем выберите второй столбец с помощью аргумента операции.

Divide

Делит значения в наборе столбцов на константу или значения столбца, заданные в качестве аргумента операции. Иными словами, сначала нужно выбрать делитель, а затем делимое. Выходное значение является частным.

Multiply

Умножает значения в наборе столбцов на указанную константу или значения столбца.

Subtract

Укажите число для вычитания ( subtrahend) с помощью раскрывающегося списка аргумент операции . Можно выбрать либо константу, либо столбец значений. Затем укажите столбец значений для работы ( minuend), выбрав другой столбец, используя второй параметр набора столбцов .

Можно вычесть константу из каждого значения в столбце значений, но не в обратной операции. Для этого используйте вместо этого сложение.

Операции округления

Studio (классическая модель) поддерживает различные операции округления. Для многих операций необходимо указать величину точности, используемую при округлении. Можно использовать либо статический уровень точности, заданный в виде константы, либо применить динамическое значение точности, полученное из столбца значений.

  • При использовании константы задайте тип точности константы , а затем введите число цифр в виде целого числа в текстовом поле точность константы . Если вы вводите не целое число, то модуль не вызывает ошибку, но результаты могут быть неожиданными.

  • Чтобы использовать другое значение точности для каждой строки в наборе данных, установите тип точности в набор столбцов, а затем выберите столбец, содержащий соответствующие значения точности.

Ceiling

Возвращает наибольшее значение в наборе столбцов.

CeilingPower2

Возвращает квадрат наибольшего значения в наборе столбцов.

Этаж

Возвращает наименьшее значение в наборе столбцов с заданной точностью.

Mod

Возвращает наименьшую дробную часть значения в наборе столбцов с заданной точностью.

Знаменатель

Возвращает наименьшую дробную часть значения в наборе столбцов с заданной точностью.

Остаток

Возвращает остаток для значений в наборе столбцов.

RoundDigits

Возвращает значения в наборе столбцов, округленные до указанного количества цифр по правилу 4/5.

RoundDown

Возвращает значения в наборе столбцов, округленные к меньшему значению с указанной точностью.

RoundUp

Возвращает значения в наборе столбцов, округленные к большему значению с указанной точностью.

ToEven

Возвращает значения в Наборе столбцов, округленные до ближайшего целого четного числа.

ToOdd

Возвращает значения в Наборе столбцов, округленные до ближайшего целого нечетного числа.

Truncate

Усекает значения, заданные в Наборе столбцов, удаляя все цифры, которых не должно быть при заданной точности.

Специальные математические функции

В эту категорию входят специализированные математические функции, часто используемые в обработке и обработке данных. Если не указано иное, функция является унарной и возвращает заданное вычисление для каждого значения в выбранном столбце или столбцах.

Beta

Возвращает значение бета-функции Эйлера.

EllipticIntegralE

Возвращает значение неполной эллиптической интеграла.

EllipticIntegralK

Возвращает значение полного эллиптического интеграла (K).

Erf

Возвращает значение функции ошибок.

Функция ошибок (также называемая функцией ошибок Гаусса) — это специальная сигмоидальная функция, которая используется для описания распределения вероятностей.

Erfc

Возвращает значение дополнительной функции ошибок.

Ерфк определяется как 1 – Фош (x).

ErfScaled

Возвращает значение нормированной функции ошибок.

Эту версию функции ошибок можно использовать во избежание потери точности арифметических вычислений.

ErfInverse

Возвращает значение обратной функции ошибок.

ExponentialIntegralEin

Возвращает значение экспоненциального целочисленного EI.

Gamma

Возвращает значение гамма-функции.

GammaLn

Возвращает натуральный логарифм гамма-функции.

GammaRegularizedP

Возвращает значение регуляризованной неполной гамма-функции.

Эта функция принимает второй аргумент, который можно указать как константу или столбец значений.

GammaRegularizedPInverse

Возвращает значение обратной регуляризованной неполной гамма-функции.

Эта функция принимает второй аргумент, который можно указать как константу или столбец значений.

GammaRegularizedQ

Возвращает значение регуляризованной неполной гамма-функции.

Эта функция принимает второй аргумент, который можно указать как константу или столбец значений.

GammaRegularizedQInverse

Возвращает значение обратной обобщенной регуляризованной неполной гамма-функции.

Эта функция принимает второй аргумент, который можно указать как константу или столбец значений.

PolyGamma

Возвращает значение полигамма-функции.

Эта функция принимает второй аргумент, который можно указать как константу или столбец значений.

Тригонометрические функции

Эта категория Иинклудес большую часть важных тригонометрических и обратных тригонометрических функций. Все тригонометрические функции являются унарными и не требуют дополнительных аргументов.

Acos

Вычисляет арккосинус для значений столбца.

акосдегри

Вычисляет арккосинус значений столбца (в градусах).

ACOSH

Вычисляет гиперболический арккосинус значений столбца.

Acot

Вычисляет арккотангенса значений столбцов.

акотдегрис

Вычисляет арккотангенса значений столбцов (в градусах).

акос

Вычисляет гиперболический арккотангенса значений столбца.

ACSC

Вычисляет арккосекант значений столбцов.

акскдегрис

Вычисляет арккосекант значений столбцов (в градусах).

асек

Вычисляет арксекант значений столбцов.

асекдегрис

Вычисляет арксекант значений столбцов (в градусах).

Asech

Вычисляет гиперболический арксекант значений столбца.

Asin

Вычисляет арксинус значений столбца.

AsinDegrees

Вычисляет арксинус значений столбца (в градусах).

Asinh

Вычисляет гиперболический арксинус для значений столбца.

Atan

Вычисляет арктангенс значений столбца.

AtanDegrees

Вычисляет арктангенс значений столбца в градусах.

Atanh

Вычисляет гиперболический арктангенс значений столбца.

Cis

Возвращает функцию с множеством значений, сделанную от синуса и косинуса с определением CI θ = COS θ + ISIN θ.

Cos

Вычисляет косинус значений столбца.

CosDegrees

Вычисляет косинус для значений столбца (в градусах).

Cosh

Вычисляет гиперболический косинус для значений столбца.

Cot

Вычисляет котангенс для значений столбца.

котдегрис

Вычисляет котангенс для значений столбца (в градусах).

Coth

Вычисляет гиперболический котангенс для значений столбца.

Csc

Вычисляет косеканс для значений столбцов.

CscDegrees

Вычисляет косеканс для значений столбца (в градусах).

Csch

Вычисляет гиперболический косеканс для значений столбца.

DegreesToRadians

Преобразует градусы в радианы.

Sec

Вычисляет секанс значений столбца.

асекдегрис

Вычисляет секанс для значений столбца (в градусах).

асеч

Вычисляет гиперболический секанс значений столбца.

Sign

Возвращает знак значений столбца.

Sin

Вычисляет синус значений столбца.

Sinc

Вычисляет значение синуса значений столбца.

SinDegrees

Вычисляет синус для значений столбца (в градусах).

Sinh

Вычисляет гиперболический синус значений столбца.

Tan

Вычисляет тангенс значений столбца.

TanDegrees

Вычисляет тангенс аргумента в градусах.

Tanh

Вычисляет гиперболический тангенс значений столбца.

Технические примечания

В этом разделе содержатся сведения о реализации, советы и ответы на часто задаваемые вопросы.

Операции с несколькими столбцами

Будьте внимательны при выборе в качестве второго оператора более одного столбца. Результаты легко понять, если операция проста, например добавить константу ко всем столбцам.

Предположим, что набор данных содержит несколько столбцов, и вы добавляете набор данных к самому себе. В результатах каждый столбец добавляется в себя следующим образом:

Num1 Num2 Num3 Добавить (Num1_Num1) Добавить (Num2_Num2) Добавить (Num3_Num3)
1 5 2 2 10 4
2 3 -1 4 6 -2
0 1 -1 0 2 -2

Если необходимо выполнить более сложные вычисления, можно связать несколько экземпляров операции Apply Math. Например, можно сложить два столбца с помощью одного экземпляра Применения математической операции, а затем с помощью другого экземпляра Применения математической операции разделить эту сумму на константу, чтобы получить среднее значение.

Кроме того, можно использовать один из следующих модулей, чтобы выполнить все вычисления одновременно, используя скрипт SQL, R или Python:

Унарные и бинарные функции

В унарной операции вычисления создаются на основе значений столбцов без обращения к другим столбцам или константам.

Например, можно усечь значения столбца до определенной степени точности, округлить значения в большую или меньшую сторону и найти ближайшее целое число при округлении в большую или меньшую сторону.

Примером унарной операции является Abs(X), где X — это входной столбец.

В бинарной операции указываются два набора значений. Первый аргумент всегда должен быть столбцом или набором столбцов, а второй аргумент может быть числом, указанным как константа, либо другим столбцом.

Примером бинарной операции с использованием двух столбцов является Subtract(X,Y), где X — первый выбранный столбец, а Y — второй.

Примером использования бинарной операции, выполняющей действия со столбцом и константой, может служить вычитание Subtract(X,mean), при котором вводится среднее значение столбца, являющееся константой, а затем это значение вычитается из каждого значения в столбце X.

Обработка чисел в столбцах категорий

Поддержка значений категорий, представленных в виде чисел, зависит от функции, а также от количества аргументов, принимаемых функцией.

  • Если операция включает числа, обозначенные как столбцы категорий, унарную операцию можно применить к значениям данных о категориях.

  • Если к столбцу категории применяется Унарная операция, то значения данных категории входного столбца могут быть преобразованы в значения данных, относящиеся к выходному столбцу. В этом случае значения объединяются, так что количество значений данных категории в выходах всегда меньше числа значений во входном параметре.

  • Если бинарная операция применяется к столбцу категорий и другому столбцу, ожидаемое поведение выглядит следующим образом:

    • Если другой столбец является плотным, тогда выходной столбец является категориальным.

      Значения категориальных данных, присутствующие во входных данных, теряются.

      Выходной столбец содержит только те значения, которые присутствуют в данных выходного столбца.

    • Если другой столбец является разреженным, тогда и выходной столбец является разреженным.

    • Если оба аргумента бинарной операции — разреженные столбцы, мы получим столбец, содержащий фоновые нули в тех же местах, где они находятся в обоих входных столбцах.

Обработка разреженных столбцов

В унарных операциях все элементы разреженных столбцов, соответствующие фоновым нулям, остаются необработанными.

В бинарных операциях, если один аргумент является разреженным, а второй аргумент является сжатым, результирующий столбец будет разреженным, и все фоновые нули распространяются от входных данных из разреженного столбца.

Ожидаемые входные данные

Имя Type Описание
Набор данных Таблица данных Входной набор данных

Выходные данные

Имя Type Описание
Набор данных результатов Таблица данных Набор данных результатов

См. также

Статистические функции
Список модулей в алфавитном порядке