Ⅰ 回归效果比bp神经网络好的算法
在机器学习中,回归分隐蚂析是一种流行的预测建模方法。虽然BP神经网络也是一种强大的工具,但它们的性能并不总是优于其他算法。
一些比BP神经网络更好的回归算法包括:
1. 支持向量机回归(SVR):采用一种非线性核技术,将数据映射到高维空间中,并找到一个超平面来最小化预测误差。
2. 随机森林回归:该算法基于多个决策树模灶段埋型,通过选择特征和样本随机化来减少过拟燃配合现象。
3. 梯度提升回归(GBR):类似于随机森林,但是它使用加权残差更新模型,以逐步提高预测的准确性。
这些算法在许多应用程序中显示出了很好的性能,并且已成为机器学习社区中的主要回归技术
Ⅱ 随机森林参数说明
最主要的两个参数是n_estimators和max_features。
理论上是越大越好,但是计算时间也相应增长。所以,并不是取得越大就会越好,预测效果最好的将会出现在合理的树个数。
每个决策树在随机选择的这max_features特征里找到某个“最佳”特征,使得模型在该特征的某个值上分裂之后得到的收益最大化。max_features越少,方差就会减少,但同时偏差就会增加。
如果是回归问题,则max_features=n_features,如果是分类问题,则max_features=sqrt(n_features),其中,n_features 是输入特征数。
1.回归问题的应用场景(预测的结果是连续的,例如预测明天的温度,23,24,25度)
回归问题通常是用来预测一个值 ,如预测房价、未来的天气情况等等,例如一个产品的实际价格为500元,通过回归分析预测值为499元,我们认为这是一个比较好的回归分析。一个比较常见的回归算法是线性回归算法(LR)。另外,回归分析用在神经网络上,其最上层是不需要加上softmax函数的,而是直接对前一层累加即可。回侍森归是对真实值的一种逼近预测。
2.分类问题的应用场景(预测的结果是离散的,例如预测明天天气-阴,晴,雨)
分类问题是用于将事物打上一个标签,通常结果为离散值。 例如判断一幅图片上的动物是一只猫还是一只狗,分类通常是建立在回归之上,分类的最后一层通常要使用softmax函数进行判断其所属类别。分类并没有逼近的概念,最终正确结果只有一个,错误的就是错误的,不会有相近的概念。最常见的分类方法是逻辑回归,或者叫逻辑颂晌分类。
其他参数:
如果max_depth=None,节点会拟合到增益为0,或者所有的叶节点含有小于min_samples_split个样本。如果同时min_sample_split=1, 决策树会拟合得很深,甚至会过拟合。
如果bootstrap==True,将每次有放回地随机选取样本。
只有在extra-trees中,bootstrap=False。
1、随机森林应用的是Bagging模型,而ET是使用所有的训练样本得到每棵决策树,也就是每棵决策树应用的是相同的全部训练样本;
2、随机森林是在一个随机子集内得到最佳分叉属性,而ET是完全随机的得到分叉值,从而实现对决策树进行分叉的。
训练野谈锋随机森林时,建议使用cross_validated(交叉验证),把数据n等份,每次取其中一份当验证集,其余数据训练随机森林,并用于预测测试集。最终得到n个结果,并平均得到最终结果。
1. 随机森林算法几乎不需要输入的准备。它们不需要测算就能够处理二分特征、分类特征、数值特征的数据。随机森林算法能完成隐含特征的选择,并且提供一个很好的特征重要度的选择指标。
2. 随机森林算法训练速度快。性能优化过程刚好又提高了模型的准确性,这种精彩表现并不常有,反之亦然。这种旨在多样化子树的子设定随机特征,同时也是一种突出的性能优化!调低给定任意节点的特征划分,能让你简单的处理带有上千属性的数据集。(如果数据集有很多行的话,这种方法同样的也可以适用于行采样)
3. 随机森林算法很难被打败。针对任何给定的数据集,尽管你常能找到一个优于它的模型(比较典型的是神经网络或者一些增益算法 boosting algorithm),但这类算法肯定不多,而且通常建这样的模型并调试好要比随机森林算法模型要耗时的更多。这也是为何随机森林算法作为基准模型表现出色的原因。
4. 建立一个差劲的随机森林模型真的很难!因为随机森林算法对指定使用的超参数(hyper-parameters )并不十分敏感。为了要得到一个合适的模型,它们不需要做很多调整。只需使用大量的树,模型就不会产生很多偏差。大多数的随机森林算法的实现方法的参数设置初始值也都是合理的。
5. 通用性。随机森林算法可以应用于很多类别的模型任务。它们可以很好的处理回归问题,也能对分类问题应付自如(甚至可以产生合适的标准概率值)。虽然我从没亲自尝试,但它们还可以用于聚类 分析问题。
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原文链接:https://blog.csdn.net/jiede1/article/details/78245597
原文链接:https://blog.csdn.net/rosefun96/article/details/78833477
Ⅲ 神经网络优缺点,
优点:
(1)具有自学习功能。例如实现图像识别时,只在先把许多不同的图像样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络,网络就会通过自学习功能,慢慢学会识别类似的图像。
自学习功能对于预测有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供经济预测、市场预测、效益预测,其应用前途是很远大的。
(2)具有联想存储功能。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。
(3)具有高速寻找优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解,往往需要很大的计算量,利用一个针对某问题而设计的反馈型人工神经网络,发挥计算机的高速运算能力,可能很快找到优化解。
缺点:
(1)最严重的问题是没能力来解释自己的推理过程和推理依据。
(2)不能向用户提出必要的询问,而且当数据不充分的时候,神经网络就无法进行工作。
(3)把一切问题的特征都变为数字,把一切推理都变为数值计算,其结果势必是丢失信息。
(4)理论和学习算法还有待于进一步完善和提高。
(3)神经网络与随机森林哪个好扩展阅读:
神经网络发展趋势
人工神经网络特有的非线性适应性信息处理能力,克服了传统人工智能方法对于直觉,如模式、语音识别、非结构化信息处理方面的缺陷,使之在神经专家系统、模式识别、智能控制、组合优化、预测等领域得到成功应用。
人工神经网络与其它传统方法相结合,将推动人工智能和信息处理技术不断发展。近年来,人工神经网络正向模拟人类认知的道路上更加深入发展,与模糊系统、遗传算法、进化机制等结合,形成计算智能,成为人工智能的一个重要方向,将在实际应用中得到发展。
将信息几何应用于人工神经网络的研究,为人工神经网络的理论研究开辟了新的途径。神经计算机的研究发展很快,已有产品进入市场。光电结合的神经计算机为人工神经网络的发展提供了良好条件。
神经网络在很多领域已得到了很好的应用,但其需要研究的方面还很多。其中,具有分布存储、并行处理、自学习、自组织以及非线性映射等优点的神经网络与其他技术的结合以及由此而来的混合方法和混合系统,已经成为一大研究热点。
由于其他方法也有它们各自的优点,所以将神经网络与其他方法相结合,取长补短,继而可以获得更好的应用效果。目前这方面工作有神经网络与模糊逻辑、专家系统、遗传算法、小波分析、混沌、粗集理论、分形理论、证据理论和灰色系统等的融合。
参考资料:网络-人工神经网络
Ⅳ Kaggle 快速模型之 Random Forrest 随机森林
随机森林 RF 在 Kaggle 大名远播,称霸很久。
那么,我们这里就先聊聊 原因 。以下分析来自 University of San Francisco, CS 硕士课程。
随机森林(文中记为 RF)有以下 5 个优点:
1。用法 :RF 支持针对连续对象的回归算法,也支持针对离散对象的分类算法。
2。过拟合 :RF 不太容易过拟合,因为 RF 本质上是模型集成(model ensemble),从 Leo Breiman 的理论来看 RF 也不会因为 树 数量的增加,而导致过拟合,因为这些数都是集合在一起的单稿升独模型,效果不好的树会被 downvote。但是使用 out of bagging 的方法是推荐来帮助 RF 减少过拟合的方法,就是保留一个 validation 数据集在多个模型中选取评价指标更好的模型。
3。范化能力 :RF 的范化能力也比较好,比较能够处理异常值,不太容易出现波动。
4。数据分布要求 :不像线性模型,RF 也不要求数据分布符合正态分布,来得到统计结果上的近似。因此任意的数据分布都可以使用 RF。
5。特征工程 :对于一些简单的线性模型,为了增加特征,我们往往需要增加 这样的特征来作为模型的输入,帮助模型构建更多的特征。但是在 RF 中,这些基础的特征工程是不必要的。但是,需要记得,额高阶特征工程可以帮助增加 RF 的精度(类似日期上的处理,提取出月份,周数等)。
6。数据预处理 :类似神经网络需要对数据作预处理来得到 0 ~ 1 之间的数据分布,在 RF 这里往往都不太需要,因此 RF 对于数据的要求也不高。
讲完了 RF 的特性之后,我们似乎发现 RF 是键缺老万能,但是他真的这么万能麻?我们再来看看 机器学习届广为流传的两个理论,在 RF 上是不是也会存在。
a。高维诅咒 :这个理论是说随着数据纬度的增加,即数据特征的增加,所有的数据都会十分的扮段分散,使得计算数据点之间的距离变得没有意义,也就是说模型的预测变得不可能实现。当然理论上的确是可以如此证明,这个理论在数学上完全没有问题。但是到了实际的世界上,我们的所有数据其实互相之间是存在依赖的,因此你会发现,这个高维距离始终有意义,并且真实地提供模型预测。
b。无免费的午餐理论 :这个理论名字就很明显,没有一个模型可以适用于各种数据。当然,从数学理论上可以验证这个结论。但是在实际的工作中,RF 是相对比较全面的一个模型,我们总是可以用他先作出一个 benchmark ,再来优化。尤其是 Kaggle 等赛事上,对模型的精度要求十分明确,我们无需在数据的其他层面上(如收集、确认等)作任何的工作。RF 是很适合开始的模型。
那下节内容,我们就可以说说理论以外的操作了。
Ⅳ 最小二乘法、回归分析法、灰色预测法、决策论、神经网络等5个算法的使用范围及优缺点是什么
最小二乘法:通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据,并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。最小二乘法还可用于曲线拟合。其他一些优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘法来表达。优点:实现简单,计算简单。缺点:不能拟合非线性数据.
回归分析法:指的是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。在大数据分析中,回归分析是一种预测性的建模技术,它研究的是因变量(目标)和自变量(预测器)之间的关系。这种技术通常用于预测分析,时间序列模型以及发现变量之间的因果关系。优点:在分析多因素模型时,更加简单和方便,不仅可以预测并求出函数,还可以自己对结果进行残差的检验,检验模型的精度。缺点:回归方程式只是一种推测,这影响了因子的多样性和某些因子的不可测性,使得回归分析在某些情况下受到限制。
灰色预测法:
色预测法是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法 。它通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度,即进行关联分析,并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律,生成有较强规律性的数据序列,然后建立相应的微分方程模型,从而预测事物未来发展趋势的状况。它用等时间距离观测到的反应预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型,预测未来某一时刻的特征量,或者达到某一特征量的时间。优点:对于不确定因素的复杂系统预测效果较好,且所需样本数据较小。缺点:基于指数率的预测没有考虑系统的随机性,中长期预测精度较差。
决策树:在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法。由于这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干,故称决策树。在机器学习中,决策树是一个预测模型,他代表的是对象属性与对象值之间的一种映射关系。优点:能够处理不相关的特征;在相对短的时间内能够对大型数据源做出可行且效果良好的分析;计算简单,易于理解,可解释性强;比较适合处理有缺失属性的样本。缺点:忽略了数据之间的相关性;容易发生过拟合(随机森林可以很大程度上减少过拟合);在决策树当中,对于各类别样本数量不一致的数据,信息增益的结果偏向于那些具有更多数值的特征。
神经网络:优点:分类的准确度高;并行分布处理能力强,分布存储及学习能力强,对噪声神经有较强的鲁棒性和容错能力,能充分逼近复杂的非线性关系;具备联想记忆的功能。缺点:神经网络需要大量的参数,如网络拓扑结构、权值和阈值的初始值;不能观察之间的学习过程,输出结果难以解释,会影响到结果的可信度和可接受程度;学习时间过长,甚至可能达不到学习的目的。
Ⅵ 神经网络算法 遗传算法 模糊算法 哪个好
没有哪种算法更好的说法,因为每种算法都有自己的优势。只能说某种算法在处理某种问题时,效果更好更合适。
神经网络不能说是一种算法,它是一种数学网络结构,各神经元的权值、阈值是用某种训练算法计算出来的。神经网络适用于非线性系统,可用于难以用数学表达式来描述的系统。
遗传算法在全局寻优问题上效果很好,因其收敛速度较快,且不易陷入局部极小点。其中实数编码法适合与神经网络结合,例如GA-BP神经网络。
模糊算法可将一些难以量化的参数模糊处理,并且算法较简单,尤其是适用于专家经验占主要地位的系统,因为添加一条专家经验只需往规则库里添加一条语句即可。用这种算法要注意区间不能划得太宽,否则算法太不精确。
Ⅶ 随机森林通俗理解
随机森林通俗理解是:
随机森林分解开来就是“随机”和“森林”。“随机”的含义我们之后讲,我们先说“森林”,森林是由很多棵树组成的,因此随机森林的结果是依赖于多棵决策树的结果。
随机森林是现在比较流行的一个算法。对于回归和分类问题有很好的效果。大家有可能早磨有过这样的经历,辛辛苦苦搭好神经网络,最后预测的准确带亮率还不如随机森林。
Ⅷ 随机森林和神经网络哪个算法更好
随机森林和神经网络各有各的好处
Ⅸ 算法太多挑花眼
算法太多挑花眼?教你如何选择正确的机器学习算法
机器学习算法虽多,却没有什么普适的解决方案。决策树、随机森林、朴素贝叶斯、深度网络等等等等,是不是有时候觉得挑花了眼呢?福利来啦~本文将教你慧眼识精,快速挑选出满意的算法!
机器学习既是一门科学,也是一种艺术。纵观各类机器学习算法,并没有一种普适的解决方案或方法。事实上,有几个因素会影响你对机器学习算法的选择。
有些问题是非常特别的,需要用一种特定的解决方法。例如,如果你对推荐系统有所了解,你会发现它是一类很常用的机器学习算法,用来解决一类非常特殊的问题。而其它的一些问题则非常开放,可能需要一种试错方法(例如:强化学习)。监督学习、分类、回归等问题都是非常开放的,可以被用于异常检测或建立更加广泛的预测模型。
此外,我们在选择机器学习算法时所做出的一些决定与算法的优化或技术层面关系并不大,而更多地与业务决策相关。下面,让我们一起来看看有哪些因素能帮你缩小机器学习算法的选择范围。
数据科学过程
在你开始研究不同的机器学习算法前,你需要对自己拥有的数据、面对的问题及相关约束有清晰的了解。
理解你的数据
当我们决定使用哪种算法时,我们所拥有的数据的类型和形态起着关键性的作用。有些算法可以利用较小的样本集合工作,而另一些算法则需要海量的样本。特定的算法对特定类型的数据起作用。例如,朴素贝叶斯算法对处理待分类的输入特别有效,但是对于缺失值则一点都不敏感。
因此,你需要做到:
了解你的数据
1. 查看总结统计和数据可视化的结
百分比可以帮助你识别大多数数据的范围
平均数和中位数可以描述集中趋势
相关系数可以指出强的关联性
2. 数据可视化
箱形图可以识别出异常值
密度图和直方图可以显示出数据的散布情况
散点图可以描述二元关
数据清洗
1. 处理缺失值。缺失的数据对于某些模型的影响比对其它模型更大。即使是对于那些被用于处理缺失数据的模型来说,它们也可能对缺失数据很敏感(某些变量的缺失数据可能导致预测性能变差)
2. 选择处理异常值的方法
异常值在多维数据中十分常见。
有些模型对异常值的敏感性比其它模型要低。通常而言,树模型对于异常值的存在不太敏感。然而回归模型、或者任何试图使用方程的模型都会受到异常值的严重影响。
异常值可能是糟糕的数据收集造成的,也可能是合理的极值。
3. 数据需要被聚合吗?
数据增强
1. 特征工程是从原始数据中产生能够被用于建模的数据的过程,可以起到以下几种作用:
使模型更容易被解释(如数据分箱(binning))
捕获更复杂的关系(如神经网络)
减少数据冗余并降低数据维度(如主成分分析(PCA))
重新缩放变量(如标准化或归一化)
2. 不同的模型可能有不同的特征工程的要求。有的模型有内置的特征工程。
对问题进行分类
下一步是对问题进行分类。这是一个需要分两步实现的过程。
1. 根据输入分类:
如果你拥有的是带标签的数据,那么这就是一个监督学习问题。
如果你拥有的是未标注过的数据,并且希望从中找到有用的结构,那么这就是一个无监督学习问题。
如果你想要通过与环境的交互来优化一个目标函数,那么这就是一个强化学习问题。
2. 根据输出分类:
如果模型的输出是一个(连续的)数字,那么这就是一个回归问题。
如果模型的输出是一个类别,那么这就是一个分类问题。
如果模型的输出是一组用输入数据划分出的簇,那么这就是一个聚类问题。
你想发现一个异常点吗?此时你面对的就是一个异常检测问题。
理解你要满足的约束条
你需要考虑你能够存储数据的容量有多大?这取决于系统的存储容量,你可能无法存储若干 GB 大小的分类、回归模型或者若干 GB 的用于聚类分析的数据。例如,在嵌入式系统中,你就会面临这种情况。
对预测过程的速度是否有要求?在实时应用中,很显然,尽快得出预测结果是十分重要的。例如,在自动驾驶问题中,应用必须尽可能快地对道路标志进行分类,以免发生交通事故。
对学习过程的速度是否有要求?在某些情况下,快速训练模型是十分必要的:有时,你需要使用不同的数据集快速地实时更新你的模型。
寻找可用的算法
当对自己的任务环境有了一个清晰的认识后,你就可以使用你所掌握的工具确定适用于待解决的问题并切实可行的算法。一些影响你选择模型的因素如下:
模型是否满足业务目标
模型需要多少数据预处理工作
模型有多准确
模型的可解释性如何
模型运行的速度有多快:构造模型需要多久?模型做出预测需要多长时间?
模型的可伸缩性如何
模型的复杂度是一个影响算法选择的重要标准。一般来说,一个更复杂的模型具备下列特征:
它依赖于更多的特征进行学习和预测(例如,使用十个而不是两个特征来预测目标)
它依赖于更复杂的特征工程(例如,使用多项式特征、交互特征或主成分)
它有更大的计算开销(例如,需要一个由 100 棵决策树组成的随机森林,而不是一棵单独的决策树)
除此之外,同样的机器学习算法可以基于参数的个数和某些超参数的选择而变得更加复杂。例如:
回归模型可以拥有更多的特征,或者多项式项和交互项。
决策树可以拥有更大或更小的深度。
将相同的算法变得更加复杂增加了发生过拟合的几率。
常用的机器学习算法
线性回归
这可能是机器学习中最简单的算法。例如,当你想要计算一些连续值,而不是将输出分类时,可以使用回归算法。因此,当你需要预测一个正在运行的过程未来的值时,你可以使用回归算法。然而,当特征冗余,即如果存在多重共线性(multicollinearity)时,线性回归就不太稳定。
在下列情况下可以考虑使用线性回归:
从一个地方移动到另一个地方所需的时间
预测下个月某种产品的销售情况
血液中的酒精含量对协调能力的影响
预测每个月礼品卡的销售情况,并改善年收入的估算
Logistic 回归
Logistic 回归执行二进制分类,因此输出二值标签。它将特征的线性组合作为输入,并且对其应用非线性函数(sigmoid),因此它是一个非常小的神经网络的实例。
logistic回归提供了许多方法对你的模型进行正则化处理,因此正如在朴素贝叶斯算法中那样,你不必担心你的特征是否相关。该模型还有一个很好的概率化的解释。不像在决策树或者支持向量机中那样,你可以很容易地更新你的模型以获取新的数据。如果你想要使用一个概率化的框架,或者你希望在未来能够快速地将更多的训练数据融合到你的模型中,你可以使用 logistic 回归算法。logistic 回归还可以帮助你理解预测结果背后起作用的因素,它不完全是一个黑盒方法。
在下列情况下可以考虑使用 logistic 回归算法:
预测客户流失
信用评分和欺诈检测
评价市场营销活动的效果
决策树
决策树很少被单独使用,但是不同的决策树可以组合成非常高效的算法,例如随机森林或梯度提升树算法。
决策树很容易处理特征交互,并且决策树是一种非参数模型,所以你不必担心异常值或者数据是否是线性可分的。决策树算法的一个缺点是,它们不支持在线学习,因此当你要使用新的样本时,你不得不重新构建决策树。决策树的另一个缺点是,它很容易发生过拟合,而这就是像随机森林(或提升树)这样的集成学习方法能够派上用场的地方。决策树也需要大量的内存空间(拥有的特征越多,你的决策树可能会越深、越大)
决策树能够很好地帮助你在诸多行动路径中做出选择:
做出投资决策
预测客户流失
找出可能拖欠银行贷款的人
在“建造”和“购买”两种选择间进行抉择
销售主管的资质审核
K-均值
有时,你完全没有数据的标签信息,并且你的目的是根据对象的特征来为其打上标签。这种问题被称为聚类任务。聚类算法可以在这种情况下被使用:例如,当你有一大群用户,你希望根据他们共有的一些属性将其划分到一些特定的组中。
如果在你的问题声明中有这样的问题:例如,找出一群个体的组织形式,或将某些东西分组,或找出特定的组。这时,你就应该使用聚类算法。
该方法最大的缺点是,K-均值算法需要提前知道你的数据会有多少簇,因此这可能需要进行大量的试验去“猜测”我们最终定义的簇的最佳个数——K。
主成分分析(PCA)
主成分分析能够对数据进行降维。有时,你拥有各种各样的特征,这些特征之间的相关性可能很高,而模型如果使用如此大量的数据可能会产生过拟合现象。这时,你可以使用主成分分析(PCA)技术。
主成分分析(PCA)能够起作用的关键因素是:除了低维的样本表征,它还提供了各种变量的一种同步的低维表征。同步的样本和变量的表征提供了一种能够可视化地找到能够表示一组样本的特征的变量的方法。
支持向量机
支持向量机(SVM)是一种在模式识别和分类问题中被广泛应用的监督机器学习技术——当你的数据恰好有两类时。
支持向量机准确率高,对于防止过拟合很好的理论保障。当你使用一个合适的核函数时,即使你的数据在基(低维)特征空间中是线性不可分的,他们也可以很好地工作。支持向量机在文本分类问题中非常流行,在该问题中,输入是一个维度非常高的空间是很正常的。然而,SVM 是一种内存密集型算法,它很难被解释,并且对其进行调优十分困难。
在下列现实世界的应用中,你可以使用支持向量机:
发现患有糖尿病等常见疾病的人
手写字符识别
文本分类——将文章按照话题分类
股票市场价格预测
朴素贝叶斯
这是一种基于贝叶斯定理的分类技术,它很容易构建,非常适用于大规模数据集。除了结构简单,据说朴素贝叶斯的表现甚至比一些复杂得多的分类方法更好。当 CPU 和内存资源有限时,朴素贝叶斯算法也是一个很好的选项。
朴素贝叶斯非常简单,你仅仅是在做大量的计数工作。如果朴素贝叶斯的条件独立假设确实成立,朴素贝叶斯分类器的收敛速度会比 logistic 回归这样的判别模型更快,因此需要的训练数据更少。即使朴素贝叶斯的假设不成立,朴素贝叶斯分类器往往也能很好地完成任务。如果你想使用一种快速的、简单的、性能也不错的模型,朴素贝叶斯是一个很好的选择。这种算法最大的缺点就是它不能学习到特征之间的相互作用。
在下列真实世界的应用中,你可以使用朴素贝叶斯:
情感分析和文本分类
类似于 Netflix、Amazon 这样的推荐系统
识别垃圾邮件
人脸识别
随机森林
随机森林是一种决策树的集成方法。它能够同时解决具有大规模数据集的回归问题和分类问题,还有助于从数以千计的输入变量中找出最重要的变量。随机森林具有很强的可伸缩性,它适用于任何维数的数据,并且通常具有相当不错的性能。此外,还有一些遗传算法,它们可以在具有最少的关于数据本身的知识的情况下,很好地扩展到任何维度和任何数据上,其中最简单的实现就是微生物遗传算法。然而,随机森林学习的速度可能会很慢(取决于参数设置),并且这种方法不能迭代地改进生成模型。
在下列现实世界的应用中,你可以使用随机森林:
预测高危患者
预测零件在生产中的故障
预测拖欠贷款的人
神经网络
神经网络中包含着神经元之间连接的权重。这些权重是平衡的,逐次对数据点进行学习。当所有的权重都被训练好后,如果需要对新给定的数据点进行回归,神经网络可以被用于预测分类结果或一个具体数值。利用神经网络,可以对特别复杂的模型进行训练,并且将其作为一种黑盒方法加以利用,而在训练模型之前,我们无需进行不可预测的复杂特征工程。通过与“深度方法”相结合,甚至可以采用更加不可预测的模型去实现新任务。例如,最近人们已经通过深度神经网络大大提升了物体识别任务的结果。深度学习还被应用于特征提取这样的非监督学习任务,也可以在人为干预更少的情况下,从原始图像或语音中提取特征。
另一方面,神经网络很难被解释清楚,其参数设置也复杂地让人难以置信。此外,神经网络算法也都是资源密集型和内存密集型的。
SCIKIT 参考手册
Scikit learning 为大家提供了一个非常深入的、解释地很清楚的流程图,它能够帮助你选择正确的算法。我认为此图十分方便。
结论
一般来说,你可以根据上面介绍的要点来筛选出一些算法,但是要想在一开始就知道哪种方法最好是很难的。你最好多迭代几次选择算法的过程。将你的数据输入给那些你确定的潜在优秀机器学习算法,通过并行或串行的方式运行这些算法,最终评估算法性能,从而选择出最佳的算法。
在最后,我想告诉你:为现实生活中的问题找到正确的解决方案,通常不仅仅是一个应用数学方法的问题。这要求我们对业务需求、规则和制度、相关利益者的关注点有所了解,并且具备大量的专业知识。在解决一个机器学习问题的同时,能够结合并平衡这些问题是至关重要的,那些能做到这一点的人可以创造最大的价值。
Ⅹ 随机森林算法是什么
随机森林是一种比较新的机器学习模型。
经典的机器学习模型是神经网络,有半个多世纪的历史了。神经网络预测精确,但是计算量很大。上世纪八十年代Breiman等人发明分类树的算法(Breiman et al. 1984),通过反复二分数据进行分类或回归,计算量大大降低。
2001年Breiman把分类树组合成随机森林(Breiman 2001a),即在变量(列)的使用和数据(行)的使用上进行随机化,生成很多分类树,再汇总分类树的结果。随机森林在运算量没有显着提高的前提下提高了预测精度。
随机森林对多元共线性不敏感,结果对缺失数据和非平衡的数据比较稳健,可以很好地预测多达几千个解释变量的作用(Breiman 2001b),被誉为当前最好的算法之一(Iverson et al. 2008)。
随机森林优点:
随机森林是一个最近比较火的算法,它有很多的优点:
a、在数据集上表现良好,两个随机性的引入,使得随机森林不容易陷入过拟合。
b、在当前的很多数据集上,相对其他算法有着很大的优势,两个随机性的引入,使得随机森林具有很好的抗噪声能力。
c、它能够处理很高维度(feature很多)的数据,并且不用做特征选择,对数据集的适应能力强:既能处理离散型数据,也能处理连续型数据,数据集无需规范化。