MDA for random forests: inconsistency, and a practical solution via the\n Sobol-MDA
Notice bibliographique
Résumé
Variable importance measures are the main tools to analyze the black-box mechanisms of random forests. Although the mean decrease accuracy (MDA) is widely accepted as the most efficient variable importance measure for random forests, little is known about its statistical properties. In fact, the definition of MDA varies across the main random forest software. In this article, our objective is to rigorously analyze the behavior of the main MDA implementations. Consequently, we mathematically formalize the various implemented MDA algorithms, and then establish their limits when the sample size increases. This asymptotic analysis reveals that these MDA versions differ as importance measures, since they converge towards different quantities. More importantly, we break down these limits into three components: the first two terms are related to Sobol indices, which are well-defined measures of a covariate contribution to the response variance, widely used in the sensitivity analysis field, as opposed to the third term, whose value increases with dependence within covariates. Thus, we theoretically demonstrate that the MDA does not target the right quantity to detect influential covariates in a dependent setting, a fact that has already been noticed experimentally. To address this issue, we define a new importance measure for random forests, the Sobol-MDA, which fixes the flaws of the original MDA, and consistently estimates the accuracy decrease of the forest retrained without a given covariate, but with an efficient computational cost. The Sobol-MDA empirically outperforms its competitors on both simulated and real data for variable selection. An open source implementation in R and C++ is available online.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,030 | 0,114 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,004 |
| Communication savante | 0,004 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,009 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».