【PaperReading】OpenFE: Automated Feature Generation beyond Expert-level Performance

OpenFE是一种自动特征生成工具,旨在准确高效地识别有用特征,达到与专家手工特征生成相当的性能。它通过特征增强方法和评分框架减少特征选择的计算成本。实验表明,OpenFE在多个基准数据集和Kaggle竞赛中表现出色,证明了自动化特征生成的竞争力。

OpenFE: Automated Feature Generation beyond Expert-level Performance
论文标题:OpenFE: Automated Feature Generation beyond Expert-level Performance
代码地址:https://github.com/ZhangTP1996/OpenFE
作者列表:Tianping Zhang, Zheyu Zhang, Zhiyuan Fan, Haoyan Luo, Fengyuan Liu, Wei Cao, Jian Li
发表时间:22 Nov 2022

摘要

自动特征生成的目标是将机器学习专家从手动特征生成的繁重任务中解放出来,这对于提高表格数据的学习性能至关重要。 自动特征生成的主要挑战是从大量候选特征中高效准确地识别有用的特征。

在本文中,我们介绍了OpenFE,这是一种自动特征生成工具,可提供与机器学习专家竞争的结果。OpenFE通过两个组件实现效率和准确性:1) 一种新颖的特征增强方法,用于准确估计候选特征的增量性能。 2)一个特征评分框架,用于通过连续的特征减半和特征重要性归因从大量候选者中检索有效特征。

对七个基准数据集的大量实验表明,O

基于TROPOMI高光谱遥感仪器获取的大气成分观测资料,本研究聚焦于大气污染物一氧化氮(NO₂)的空间分布与浓度定量反演问题。NO₂作为影响空气质量的关键指标,其精确监测对环境保护与大气科学研究具有显著价值。当前,利用卫星遥感数据结合先进算法实现NO₂浓度的高精度反演已成为该领域的重要研究方向。 本研究构建了一套以深度学习为核心的技术框架,整合了来自TROPOMI仪器的光谱辐射信息、观测几何参数以及辅助气象数据,形成多维度特征数据集。该数据集充分融合了不同来源的观测信息,为深入解析大气中NO₂的时空变化规律提供了数据基础,有助于提升反演模型的准确性与环境预测的可靠性。 在模型架构方面,项目设计了一种多分支神经网络,用于分别处理光谱特征与气象特征等多模态数据。各分支通过独立学习提取代表性特征,并在深层网络中进行特征融合,从而综合利用不同数据的互补信息,显著提高了NO₂浓度反演的整体精度。这种多源信息融合策略有效增强了模型对复杂大气环境的表征能力。 研究过程涵盖了系统的数据处理流程。前期预处理包括辐射定标、噪声抑制及数据标准化等步骤,以保障输入特征的质量与一致性;后期处理则涉及模型输出的物理量转换与结果验证,确保反演结果符合实际大气浓度范围,提升数据的实用价值。 此外,本研究进一步对不同功能区域(如城市建成区、工业带、郊区及自然背景区)的NO₂浓度分布进行了对比分析,揭示了人类活动与污染物空间格局的关联性。相关结论可为区域环境规划、污染管控政策的制定提供科学依据,助力大气环境治理与公共健康保护。 综上所述,本研究通过融合TROPOMI高光谱数据与多模态特征深度学习技术,发展了一套高效、准确的大气NO₂浓度遥感反演方法,不仅提升了卫星大气监测的技术水平,也为环境管理与决策支持提供了重要的技术工具。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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