Linear Regression (লিনিয়ার রিগ্রেশন) একটি মৌলিক এবং জনপ্রিয় মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম যা মূলত রিগ্রেশন সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত হয়। এই মডেলটি নির্দিষ্ট একটি ইনপুট ভ্যারিয়েবলের (এটি এক বা একাধিক হতে পারে) উপর ভিত্তি করে একটি ধারাবাহিক আউটপুট ভ্যারিয়েবল পূর্বাভাস করতে ব্যবহৃত হয়।
লিনিয়ার রিগ্রেশন মডেলটি ইনপুট এবং আউটপুট এর মধ্যে একটি সরল রৈখিক সম্পর্ক স্থাপন করে। এটি মডেলটি তৈরি করতে লিনিয়ার ইকুয়েশন ব্যবহার করে, যেখানে একটি নির্দিষ্ট এক্স ভ্যালু (ইনপুট) এর জন্য একটি নির্দিষ্ট ওয়াই ভ্যালু (আউটপুট) অনুমান করা হয়।
লিনিয়ার রিগ্রেশন এর মৌলিক ধারণা
লিনিয়ার রিগ্রেশন মূলত এই ধারণায় কাজ করে:
- একটি ইনপুট ভ্যারিয়েবল (এটা একাধিকও হতে পারে) এবং একটি আউটপুট ভ্যারিয়েবলের মধ্যে সম্পর্ক খোঁজা।
- এই সম্পর্কটি সাধারণত একটি সরল রৈখিক সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা হয়: যেখানে,
- = আউটপুট ভ্যারিয়েবল
- = ইনপুট ভ্যারিয়েবলসমূহ
- = ইন্টারসেপ্ট (যেখানে রেখাটি y-অক্ষকে ছাড়ে)
- = কোএফিশিয়েন্ট (যেগুলি ইনপুট ভ্যারিয়েবলের সাথে সম্পর্কের শক্তি নির্দেশ করে)
- = ত্রুটি (Error term)
লিনিয়ার রিগ্রেশন মডেলটি একটি রেখা আঁকবে (যেমন যেখানে হলো ঢাল বা slope, এবং হলো ইন্টারসেপ্ট) যা ডেটার সাথে সবচেয়ে ভালোভাবে মেলে।
লিনিয়ার রিগ্রেশন এর ব্যবহার
লিনিয়ার রিগ্রেশন সাধারণত রিগ্রেশন সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত হয়, যেখানে আমাদের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বা পরিমাপ পূর্বাভাস করতে হয়। এর কিছু সাধারণ ব্যবহার ক্ষেত্র হলো:
১. বিক্রয় পূর্বাভাস (Sales Prediction):
ব্যবসায়িক ক্ষেত্রেও লিনিয়ার রিগ্রেশন ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনো কোম্পানি তার পণ্যের বিক্রয় পূর্বাভাস করতে চায়, তাহলে তারা অতীতের বিক্রয় ডেটা এবং বিভিন্ন বিপণন ফিচারের উপর ভিত্তি করে আগামী মাসের বিক্রয় পরিমাণ অনুমান করতে পারে।
উদাহরণ:
- ইনপুট: বিজ্ঞাপন ব্যয়, সিজন, প্রমোশন
- আউটপুট: পণ্যের বিক্রয়
২. গৃহ মূল্য পূর্বাভাস (Housing Price Prediction):
লিনিয়ার রিগ্রেশন ব্যবহার করে বাড়ির মূল্য পূর্বাভাস করা যেতে পারে। এখানে বিভিন্ন ফিচার যেমন বাড়ির আয়তন, অবস্থান, কক্ষ সংখ্যা ইত্যাদি ইনপুট হিসেবে ব্যবহার করা হতে পারে, এবং বাড়ির মূল্য আউটপুট হিসাবে নির্ধারণ করা হয়।
উদাহরণ:
- ইনপুট: বাড়ির আয়তন, কক্ষ সংখ্যা, অবস্থান
- আউটপুট: বাড়ির মূল্য
৩. স্টক মার্কেট প্রেডিকশন (Stock Market Prediction):
শেয়ারের ভবিষ্যৎ দাম পূর্বাভাস করার জন্যও লিনিয়ার রিগ্রেশন ব্যবহার করা হয়। বাজারের বিভিন্ন ভ্যারিয়েবল যেমন অতীত শেয়ারের দাম, আর্থিক তথ্য, মূল্য-ইarnings রেশিও ইত্যাদি ব্যবহার করা যেতে পারে।
উদাহরণ:
- ইনপুট: শেয়ারের অতীত দাম, আর্থিক প্রতিবেদন
- আউটপুট: ভবিষ্যৎ শেয়ার মূল্য
৪. অবস্থার পূর্বাভাস (Weather Prediction):
আবহাওয়া পূর্বাভাস করার জন্যও লিনিয়ার রিগ্রেশন ব্যবহৃত হতে পারে। বিভিন্ন ফিচার যেমন তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, বায়ু গতি ইত্যাদি ব্যবহার করে লিনিয়ার রিগ্রেশন মডেল ভবিষ্যতের আবহাওয়ার অনুমান করতে পারে।
উদাহরণ:
- ইনপুট: তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, বায়ু গতি
- আউটপুট: পরবর্তী দিনের তাপমাত্রা
৫. ফিটনেস ট্র্যাকিং (Fitness Tracking):
আপনার শরীরের পরিমাণ বা ব্যায়াম করার সময় অনুযায়ী কত ক্যালোরি পোড়াচ্ছেন, এই ধরনের বিষয়েও লিনিয়ার রিগ্রেশন ব্যবহার করা যেতে পারে।
উদাহরণ:
- ইনপুট: ব্যায়াম সময়, হৃদস্পন্দন হার
- আউটপুট: পোড়ানো ক্যালোরি
লিনিয়ার রিগ্রেশন মডেল তৈরি করা
লিনিয়ার রিগ্রেশন মডেল তৈরির জন্য Scikit-Learn ব্যবহার করতে পারেন। নিচে একটি সাধারণ উদাহরণ দেয়া হলো:
import pandas as pd
from sklearn.linear_model import LinearRegression
# ডেটা লোড করা (যেমন, একটি CSV ফাইল)
df = pd.read_csv('house_prices.csv')
# ইনপুট ফিচার এবং আউটপুট সেট করা
X = df[['size', 'bedrooms', 'age']] # ইনপুট
y = df['price'] # আউটপুট
# মডেল তৈরি করা
model = LinearRegression()
# মডেল ট্রেনিং
model.fit(X, y)
# নতুন ডেটার জন্য পূর্বাভাস করা
new_data = [[2500, 3, 10]] # নতুন বাড়ির আয়তন, শয়নকক্ষ সংখ্যা এবং বয়স
prediction = model.predict(new_data)
print(f"Predicted house price: {prediction[0]}")
সারাংশ
লিনিয়ার রিগ্রেশন একটি শক্তিশালী সরল অ্যালগরিদম, যা ইনপুট এবং আউটপুটের মধ্যে সরল রৈখিক সম্পর্ক স্থাপন করে এবং ধারাবাহিক পরিমাপ বা ভবিষ্যৎ মান অনুমান করতে ব্যবহৃত হয়। এর ব্যবহার অনেক ক্ষেত্রেই দেখা যায়, যেমন বিক্রয় পূর্বাভাস, গৃহ মূল্য পূর্বাভাস, স্টক মার্কেট প্রেডিকশন, ইত্যাদি।
Read more