Hjem Personlig finansiering Optimalisering av kryssvalideringsvalg i maskinlæring - dummies

Optimalisering av kryssvalideringsvalg i maskinlæring - dummies

Video: Optimalisering av annonser - Få positiv ROI med effektiv annonsering - Vlog 18 2025

Video: Optimalisering av annonser - Få positiv ROI med effektiv annonsering - Vlog 18 2025
Anonim

Å kunne validere en maskinlæringshypotese muliggjør ytterligere optimalisering av den valgte algoritmen. Algoritmen gir det meste av prediktiv ytelse på dataene dine, gitt sin evne til å oppdage signaler fra data og tilpasse den sanne funksjonelle formen for prediktiv funksjon uten overfitting og generere stor variasjon av estimatene. Ikke alle maskinlæringsalgoritmer passer best for dataene dine, og ingen enkelt algoritme kan passe alle problemer. Det er opp til deg å finne den rette for et bestemt problem.

En annen kilde til prediktiv ytelse er dataene selv når de er riktig transformert og valgt for å forbedre læringsevnen til den valgte algoritmen.

Den endelige resultatkilden kommer fra finjustering av algoritmen hyperparametere, som er parametrene du bestemmer før du lærer, og som ikke læres av data. Deres rolle er å definere a priori en hypotese, mens andre parametere angir det a posteriori, etter at algoritmen interagerer med dataene og ved hjelp av en optimaliseringsprosess finner at visse parameterverdier jobbe bedre med å få gode spådommer.

Ikke alle maskininlæringsalgoritmer krever mye hyperparametertuning, men noen av de mest komplekse gjør det, og selv om slike algoritmer fortsatt virker ut av boksen, kan det hende at det er stor forskjell mellom å trekke de riktige spakene i korrektheten av spådommene. Selv når hyperparametrene ikke blir lært av data, bør du vurdere dataene du jobber med når du bestemmer hyperparametere, og du bør gjøre valget basert på kryssvalidering og nøye evaluering av muligheter.

Komplekse maskinlæringsalgoritmer, de som er mest utsatt for varians av estimater, presenterer mange valg uttrykt i et stort antall parametere. Twiddling med dem gjør at de tilpasser seg mer eller mindre til dataene de lærer fra. Noen ganger kan for mye hyperparameter twiddling til og med gjøre algoritmen oppdage falske signaler fra dataene. Det gjør hyperparametere seg selv til en uoppdaget kilde til varians hvis du begynner å manipulere dem for mye basert på noen fast referanse som et testsett eller et gjentatt kryssvalideringsskjema.

Både R og Python tilbyr skivefunksjoner som skiller inngangsmatrisen i tog-, test- og valideringsdeler. Spesielt, for mer komplekse testprosedyrer, for eksempel kryss-validering eller bootstrapping, tilbyr Scikit-learn-pakken en hel modul, og R har en spesialpakke som tilbyr funksjoner for datasplitting, forhåndsbehandling og testing.Denne pakken kalles caret.

De mulige kombinasjonene av verdier som hyperparametere kan danne, bestemmer hvor å lete etter optimaliseringer hardt. Som beskrevet under diskusjon av gradient nedstigning, kan et optimaliseringsrom inneholde verdikombinasjoner som utfører bedre eller verre. Selv etter at du har funnet en god kombinasjon, er du ikke sikker på at det er det beste alternativet. (Dette er problemet med å bli sittende fast i lokale minima når du minimerer feilen.)

Som en praktisk måte å løse dette problemet på, er den beste måten å verifisere hyperparametere for en algoritme som brukes på bestemte data, å teste dem alle ved kryss-validering, og å velge den beste kombinasjonen. Denne enkle tilnærmingen, kalt grid-søk, gir ubestridelige fordeler ved å tillate deg å prøve rekkevidden av mulige verdier til å systematisk inntast i algoritmen og å se når det generelle minimumet skjer.

På den annen side har grid-søk også alvorlige ulemper fordi det er beregningsintensivt (du kan enkelt utføre denne oppgaven parallelt på moderne multicore-datamaskiner) og ganske tidkrevende. Videre øker systematiske og intensive tester muligheten for å pådra seg feil, fordi noen gode, men falske valideringsresultater kan skyldes støy i datasettet.

Noen alternativer til grid-søk er tilgjengelige. I stedet for å teste alt, kan du prøve å utforske plassen av mulige hyperparameterverdier som styres av beregningsmessig tunge og matematisk komplekse, ikke-lineære optimaliseringsteknikker (som Nelder-Mead-metoden), ved hjelp av en Bayesian-tilnærming (hvor antall tester minimeres ved å ta nytte av tidligere resultater) eller ved hjelp av tilfeldig søk.

Overraskende, tilfeldig søk fungerer utrolig bra, er lett å forstå, og er ikke bare basert på blind flaks, selv om det i utgangspunktet ser ut til å være. Faktisk er hovedpunktet i teknikken at hvis du velger nok tilfeldige tester, har du faktisk nok muligheter til å oppdage de riktige parametrene uten å kaste bort energi ved å teste litt forskjellige kombinasjoner av tilsvarende utførte kombinasjoner.

Den grafiske representasjonen nedenfor forklarer hvorfor tilfeldig søk fungerer fint. En systematisk utforskning, men nyttig, har en tendens til å teste hver kombinasjon, som blir til sløsing med energi dersom noen parametere ikke påvirker resultatet. Et tilfeldig søk tester faktisk færre kombinasjoner, men mer innenfor rekkevidden av hver hyperparameter, en strategi som viser seg å vinne hvis det, som ofte skjer, er visse parametere viktigere enn andre.

Sammenligning av nettverkssøk til tilfeldig søk.

For tilfeldig søk skal du gjøre fra 15 til maksimalt 60 tester. Det er fornuftig å ty til tilfeldig søk hvis et rutenett-søk krever et større antall eksperimenter.

Optimalisering av kryssvalideringsvalg i maskinlæring - dummies

Redaktørens valg

10 Tips for visuelt analysere og presentere data i Excel - dummies

10 Tips for visuelt analysere og presentere data i Excel - dummies

Her er noen konkrete forslag om hvordan du med hell kan bruke diagrammer som dataanalyseværktøy i Excel, og hvordan du kan bruke diagrammer for å mer effektivt kommunisere resultatene av dataanalysen du gjør. Bruk riktig diagramtype Hva mange mennesker ikke skjønner er at du bare kan lage fem ...

10 Måter å forbedre Power Pivot Performance - dummies

10 Måter å forbedre Power Pivot Performance - dummies

Når du publiserer Power Pivot-rapporter på nettet, har du tenkt for å gi publikum den beste opplevelsen som er mulig. En stor del av denne erfaringen er å sikre at ytelsen er god. Ordet ytelse (som det gjelder applikasjoner og rapportering) er vanligvis synonymt med hastighet - eller hvor raskt et program utfører bestemte handlinger ...

Legger ekstra analyselagre til Excel-diagrammer - dummies

Legger ekstra analyselagre til Excel-diagrammer - dummies

Det er ikke uvanlig å bli bedt om å legge til Ekstra analyse til din visualisering som vanligvis ikke er plottet på et Excel-diagram. For eksempel viser dette diagramet salg for hvert kvartal, men klienten vil kanskje også se prosentveksten i samme kvartal. De fleste Excel-analytikere oppfyller dette behovet med faktiske tekstbokser. ...

Redaktørens valg

Reise fotografering kamera sammenligning diagram - dummies

Reise fotografering kamera sammenligning diagram - dummies

Fra smarte telefoner til punkt-og-skyte og digitale speilreflekskameraer, du har en mange fotograferingsvalg der ute. Bruk følgende diagram for å se hvilken type kamera som passer best for deg. Smartphone Point-and-shoot dSLR Bildesensor Kvalitet Lav til middels Medium Høy Vannbestandig (egnet for basseng) Sjeldne Få modeller Sjeldne Optiske Zoom Lav ...

Ta et makrofoto-dummies

Ta et makrofoto-dummies

Fotografi (makrofotografi) gir deg den som ser bildene dine, utsikt over verden ikke normalt sett av det blotte øye. De fleste kameraer, selv smarttelefoner, kan skyte ting med en rimelig nærhet med en viss grad av klarhet og fokus. Mens du reiser, finner du ting som skyter nærbilde, for eksempel hva du spiser til middag, en merkelig feil, ...

Forestille et Moving Object - dummies

Forestille et Moving Object - dummies

Når du ser et bilde, skjønner du selv hva som skjedde da det ble tatt. Noen bilder kan innebære bevegelse eller aktivitet. For eksempel kan du fokusere på en sykkel som beveger seg nedover gaten med bygningene bak den sløret. Dette er annerledes enn grunne dybdeskarphet, men fordi blenderåpningen ikke er det som skaper ...

Redaktørens valg

ACT-strategi for å multiplisere en horisontal matrise med en vertikal matrise - dummies

ACT-strategi for å multiplisere en horisontal matrise med en vertikal matrise - dummies

På ACT Matematisk test, du må sannsynligvis multiplisere par matriser som har enten en rad eller en kolonne. En enkel måte å formere en horisontal matrise med en vertikal matris er å sette opp et lite rutenett. Denne metoden lar deg fylle ut tallene for å få det riktige svaret. Matrix ...

ACT-strategi for å løse en matrise ved hjelp av en determinant-dummies

ACT-strategi for å løse en matrise ved hjelp av en determinant-dummies

Er en determinant en vanlig operasjon utført på en firkantet matrise. På ACT Math-testen er den eneste determinantformelen du trenger å være kjent med, for en 2 x 2-matrise. Her er formelen for determinanten av Merk at determinanten av en matrise bare er et tall, ikke en matrise. Å ...

ACT Trick for Quadratics: Slik finner du raskt en Parabola-dummies retning

ACT Trick for Quadratics: Slik finner du raskt en Parabola-dummies retning

For å spare tid når du graver en kvadratisk funksjon på ACT Math-testen, kan du raskt bestemme retningen for parabolen ved hjelp av et enkelt triks basert på koeffisienten a. Dette trikset vedrører tegnet på variabelen a (i uttrykket ax2): Når a er positivt, er grafen konkav opp. I ...