数据挖掘实训周报week4

本周主要看了一下XGBT的相关知识。

gbdt全称梯度下降树,在传统机器学习算法里面是对真实分布拟合的最好的几种算法之一。其有三个优点,一是效果确实不错,二是即可以用于分类也可以用于回归,三是可以筛选特征。

首先gbdt 是通过采用加法模型(即基函数的线性组合),以及不断减小训练过程产生的残差来达到将数据分类或者回归的算法。
数据挖掘实训周报week4
gbdt通过多轮迭代,每轮迭代产生一个弱分类器,每个分类器在上一轮分类器的残差基础上进行训练。对弱分类器的要求一般是足够简单,并且是低方差和高偏差的。因为训练的过程是通过降低偏差来不断提高最终分类器的精度。
模型最终可以描述为:

Fm(x)=∑m=1MT(x;θm)Fm(x)=∑m=1MT(x;θm)
模型一共训练M轮,每轮产生一个弱分类器 T(x;θm)T(x;θm)。弱分类器的损失函数

θm=argminθm∑i=1NL(yi,Fm−1(xi)+T(xi;θm))θm=arg⁡minθm⁡∑i=1NL(yi,Fm−1(xi)+T(xi;θm))

gbdt选择特征的细节其实是想问你CART Tree生成的过程。这里有一个前提,gbdt的弱分类器默认选择的是CART TREE。其实也可以选择其他弱分类器的,选择的前提是低方差和高偏差。框架服从boosting 框架即可。

gbdt 本身是不能产生特征的,但是我们可以利用gbdt去产生特征的组合。在CTR预估中,工业界一般会采用逻辑回归去进行处理,在我的上一篇博文当中已经说过,逻辑回归本身是适合处理线性可分的数据,如果我们想让逻辑回归处理非线性的数据,其中一种方式便是组合不同特征,增强逻辑回归对非线性分布的拟合能力。

gbdt 无论用于分类还是回归一直都是使用的CART 回归树。不会因为我们所选择的任务是分类任务就选用分类树,这里面的核心是因为gbdt 每轮的训练是在上一轮的训练的残差基础之上进行训练的。这里的残差就是当前模型的负梯度值 。这个要求每轮迭代的时候,弱分类器的输出的结果相减是有意义的。残差相减是有意义的。
如果选用的弱分类器是分类树,类别相减是没有意义的。上一轮输出的是样本 x 属于 A类,本一轮训练输出的是样本 x 属于 B类。 A 和 B 很多时候甚至都没有比较的意义,A 类- B类是没有意义的。

最后总结下GBDT的优缺点。

GBDT主要的优点有:

1) 可以灵活处理各种类型的数据,包括连续值和离散值。

2) 在相对少的调参时间情况下,预测的准确率也可以比较高。这个是相对SVM来说的。

3)使用一些健壮的损失函数,对异常值的鲁棒性非常强。比如 Huber损失函数和Quantile损失函数。

GBDT的主要缺点有:

1)由于弱学习器之间存在依赖关系,难以并行训练数据。不过可以通过自采样的SGBT来达到部分并行。