[java] Apache Commons Math를 사용하여 회귀 분석 수행

22 Dec 2023

java

회귀 분석은 종속 변수와 하나 이상의 독립 변수 간의 관계를 모델링하는 데 사용되는 통계 기법입니다. Apache Commons Math는 Java용 수학 라이브러리로, 회귀 분석에 사용할 수 있는 다양한 유틸리티 및 기능을 제공합니다.

이번 포스트에서는 Apache Commons Math를 사용하여 회귀 분석을 수행하는 방법에 대해 설명하겠습니다.

Apache Commons Math 라이브러리 추가하기

Maven을 사용하는 경우, Maven 프로젝트의 pom.xml 파일에 다음과 같이 Apache Commons Math 라이브러리를 추가합니다.

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-math3</artifactId>
    <version>3.6.1</version>
</dependency>

Gradle을 사용하는 경우, build.gradle 파일에 다음과 같이 의존성을 추가합니다.

dependencies {
    implementation 'org.apache.commons:commons-math3:3.6.1'
}

단순 선형 회귀 분석 수행하기

Apache Commons Math를 사용하여 단순 선형 회귀 분석을 수행하는 예제를 살펴보겠습니다.

import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints;
import org.apache.commons.math3.fitting.SimpleCurveFitter;
import org.apache.commons.math3.fitting.WeightedObservedPoints;

public class SimpleLinearRegressionExample {
    public static void main(String[] args) {
        WeightedObservedPoints obs = new WeightedObservedPoints();
        obs.add(1, 1);
        obs.add(2, 3);
        obs.add(3, 2);
        
        SimpleCurveFitter fitter = SimpleCurveFitter.create(SimpleCurveFitter.ParameterGuesser.create());
        double[] params = fitter.fit(obs.toList());
        double slope = params[0];
        double intercept = params[1];
        
        System.out.println("Slope: " + slope + ", Intercept: " + intercept);
    }
}

위 예제에서는 WeightedObservedPoints를 사용하여 관측값을 추가하고, SimpleCurveFitter를 사용하여 회귀 분석을 수행합니다.

다중 선형 회귀 분석 수행하기

다중 선형 회귀 분석을 수행하는 예제는 다음과 같습니다.

import org.apache.commons.math3.stat.regression.OLSMultipleLinearRegression;

public class MultipleLinearRegressionExample {
    public static void main(String[] args) {
        OLSMultipleLinearRegression regression = new OLSMultipleLinearRegression();
        double[][] x = {
            {1, 2},
            {2, 3},
            {3, 4}
        };
        double[] y = {3, 4, 5};
        regression.newSampleData(y, x);
        double[] beta = regression.estimateRegressionParameters();
        
        for (double b : beta) {
            System.out.println(b);
        }
    }
}

위 예제에서는 OLSMultipleLinearRegression을 사용하여 다중 선형 회귀 분석을 수행합니다.

Apache Commons Math를 사용하여 회귀 분석을 수행하는 방법에 대해 간략하게 살펴보았습니다. 해당 라이브러리에는 더 다양한 통계 및 수학 기능이 제공되므로, 관련 문서 및 API 문서를 참조하여 사용법을 익히시기를 권장합니다.

참고문헌:

Apache Commons Math - User Guide