Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Виды ансамблей

576 байт добавлено, 11:48, 6 июня 2020
Реализации и применения бустинга: Видимо, перепутали местами описание LightGBM и CatBoost
Алгоритм использует метод бутстрэпа (англ. ''bootstrap''):
Равномерно возьмем из выборки <tex>Из всего множества объектов равновероятно выберем N</tex> объектов с возвращением. Это означаетзначит, что после выбора каждого из объектов мы будем <tex>N</tex> раз равновероятно выбирать произвольный объект выборки, причем каждый раз мы выбираем из всех исходных <tex>N</tex> объектоввозращать его в множество для выбора. Отметим, что из-за возвращения среди них окажутся повторынекоторые объекты могут повторяться в выбранном множестве. <br> Обозначим новую выборку через <tex>X_1</tex>. Повторяя процедуру <tex>M</tex> раз, сгенерируем <tex>M</tex> подвыборок <tex>X_1 ... X_M</tex>. Теперь мы имеем достаточно большое число выборок и можем оценивать различные статистики исходного распределения.
Шаги алгоритма бэггинг:
</ul>
[[Файл:Виды_ансамблей_БэггингВиды_ансамблей_Бэггинг_рус.png|none|800px]] 
Рассмотрим задачу регрессии с базовыми алгоритмами <tex>b_1, b_2, ..., b_m</tex>. Предположим, что существует истинная функция ответа для всех объектов y(x), а также задано распределение p(x) на объектах. В этом случае мы можем записать ошибку каждой функции регрессии:
== Бустинг ==
[[Бустинг, AdaBoost|'''Бустинг''' ]] (англ. boosting — улучшение) — это процедура последовательного построения композиции алгоритмов машинного обучения, когда каждый следующий алгоритм стремится компенсировать недостатки композиции всех предыдущих алгоритмов. Бустинг представляет собой жадный алгоритм построения композиции алгоритмов.
Пусть <tex>h(x, a)</tex> — базовый классификатор, где <tex>a</tex> — вектор параметров.
Реализации бустинга:
<ul><li> * [[XGBoost|XGBoost ]] изначально исследовательский проект Tianqi Chen, сейчас открытая программная библиотека, поддерживая сообществомодна из самых популярных и эффективных реализаций алгоритма градиентного бустинга на деревьях на 2019-й год. <li> * [[CatBoost |CatBoost]] — открытая программная библиотека , разработанная компанией Яндекс.<li> * LightGBM — открытая программная библиотека разработанная компанией Яндексдля метода машинного обучения, основанная на градиентном бустинге (англ. gradient boosting).</ul>
Применение бустинга:
<ul><li> * поисковые системы<li> * ранжирования ленты рекомендаций<li> * прогноз погоды<li> * оптимизации расхода сырья<li> * предсказания дефектов при производстве.<li> * исследованиях на Большом адронном коллайдере (БАК) для объединения информации с различных частей детектора LHCb в максимально точное, агрегированное знание о частице.</ul>
== Различия между алгоритмами ==
<ul>
<li> Оба алгоритма используют N базовых классификаторов
<ul>
<li> Бустинг использует последовательное обучение </li>
<li> Бэггинг использует параллельное обучение </li>
from pydataset import data
<font color="green">#Считаем данные The Boston Housing Dataset<ref>[http://www.cs.toronto.edu/~delve/data/boston/bostonDetail.html The Boston Housing Dataset]</ref> </font>
df = data('Housing')
<font color="green">#Проверим данные</font>
df.head().values
array([[42000.0, 5850, 3, 1, 2, 'yes', 'no', 'yes', 'no', 'no', 1, 'no'],
[49500.0, 3060, 3, 1, 1, 'yes', 'no', 'no', 'no', 'no', 0, 'no'], ...
<font color="green"># Создадим словарь для слов 'no', 'yes'</font>
d = dict(zip(['no', 'yes'], range(0,2)))
for i in zip(df.dtypes.index, df.dtypes):
df[‘price’] = pd.qcut(df[‘price’], 3, labels=[‘0’, ‘1’, ‘2’]).cat.codes
<font color="green"># Разделим множество на два</font>
y = df['price']
X = df.drop('price', 1)
'''Бэггинг'''
<font color="green"># Импорты классификаторов</font>
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn.ensemble import BaggingClassifier, ExtraTreesClassifier, RandomForestClassifier
seed = 1075
np.random.seed(seed)
<font color="green"># Инициализуруем классификаторы</font>
rf = RandomForestClassifier()
et = ExtraTreesClassifier()
bagging_scores.mean(), bagging_scores.std())
<font color="green">#Результат</font>
Mean of: 0.632, std: (+/-) 0.081 [RandomForestClassifier]
Mean of: 0.639, std: (+/-) 0.069 [Bagging RandomForestClassifier]
print("Mean: {0:.3f}, std: (+/-) {1:.3f} [{2}]".format(scores.mean(), scores.std(), label))
<font color="green"># Результат</font>
Mean: 0.641, std: (+/-) 0.082 [Ada Boost]
Mean: 0.654, std: (+/-) 0.113 [Grad Boost]
Mean: 0.663, std: (+/-) 0.101 [XG Boost]
Mean: 0.667, std: (+/-) 0.105 [Ensemble]
 
== См. также ==
* [[:Бустинг, AdaBoost|Бустинг, AdaBoost]]
* [[:XGBoost|XGBoost]]
* [[:CatBoost|CatBoost]]
 
== Примечания ==
<references/>
== Источники информации ==
* https://quantdare.com/what-is-the-difference-between-bagging-and-boosting/
* https://medium.com/@rrfd/boosting-bagging-and-stacking-ensemble-methods-with-sklearn-and-mlens-a455c0c982de
* https[[Категория://www.cs.toronto.edu/~delve/data/boston/bostonDetail.htmlМашинное обучение]][[Категория: Ансамбли]]
Анонимный участник

Навигация