GBDT、Xgboost、LightGBM对比,异同点,并行策略

阐述GBDT、xgboost、lightGBM的异同,xgb的优势,lgb的优势,二者的并行如何实现。

1 XGBoost 与 GBDT 异同

  1. 传统 GBDT 以 CART 作为基分类器,XGboost 还支持线性分类器,这时 XGboost 相当于带 L1 和 L2 正则化项的逻辑斯蒂回归(分类问题)或者线性回归(回归问题)。
  2. 传统 GBDT 在优化时只用到一阶导数信息,xgboost 则对代价函数进行了二阶泰勒展开,同时用到了一阶和二阶导数。xgboost 还支持支持自定义代价函数,只要函数可一阶和二阶求导。
  3. XGboost 在代价函数里加入了正则项,用于控制模型的复杂度。正则项里包含了树的叶子节点个数、每个叶子节点上输出的 score 的 L2 模的平方和。降低了模型的variance,使学习来的模型更加简单,防止过拟合。
  4. Shrinkage(缩减),相当于学习速率(xgboost 中的 eta)。xgboost在进行完一次迭代后,会将叶子节点的权重乘上该系数,主要是为了削弱每棵树的影响,让后面有更大的学习空间。(补充:传统 GBDT 的实现也有学习速率
  5. 列抽样(column subsampling)。xgboost 借鉴了随机森林的做法,支持列抽样,不仅能降低过拟合,还能减少计算,这也是 xgboost 异于传统 gbdt 的一个特性。
  6. xgboost 支持并行。注意 xgboost 的并行不是 tree 粒度的并行,xgboost 也是一次迭代完才能进行下一次迭代的。xgboost 的并行是在特征粒度上的。训练之前,预先对数据进行了排序,然
### 回答1: Adaboost、GBDTXGBoostLightGBM都是机器学习中常用的集成学习算法。 Adaboost是一种迭代算法,通过不断调整样本权重分类器权重,逐步提高分类器的准确率。 GBDT(Gradient Boosting Decision Tree)是一种基于决策树的集成学习算法,通过不断迭代,每次训练一个新的决策树来纠正前面树的错误,最终得到一个强分类器。 XGBoost是一种基于GBDT的算法,它在GBDT的基础上引入了正则化并行化等技术,使得模型更加准确高效。 LightGBM是一种基于GBDT的算法,它采用了基于直方图的决策树算法互斥特征捆绑技术,使得模型训练速度更快,占用内存更少,同时也具有较高的准确率。 ### 回答2: adaboost(Adaptive Boosting) 是一种基于不同权重的弱分类器的算法,它通过迭代的方式来逐步提高分类器的准确性。在每轮迭代中,它会调整训练样本的权重,使得前一轮分类错误的样本在当前轮得到更多的关注。最终,通过组合这些弱分类器来构建一个强分类器。其优在于不易过拟合,但需要耗费大量的时间来训练预测。 gbdt(Gradient Boosting Decision Tree) 是一种基于决策树的集成学习算法,它通过迭代的方式来提升分类器的准确性。基于训练样本实际输出的误差进行梯度下降,将它们作为下一个分类器的训练数据。每个分类器都在之前所有分类器得到的残差的基础上进行训练,并且将它们组合成一个最终的分类器。在训练过程中,为了避免过拟合,可以限制决策树的深度等参数,并采用交叉验证等技术。gbdt可以处理缺失数据、不平衡分类高维度数据等问题,但需要注意过拟合的问题。 xgboost(Extreme Gradient Boosting) 是一种基于决策树的集成学习算法,它在gbdt的基础上引入了正则化项精细的特征选择,进一步提高了分类器的准确性效率。通过Hessian矩阵对损失函数进行二阶泰勒展开,引入正则化约束,可以优化损失函数,并通过交叉验证等技术选择最优的超参数。xgboost还支持GPU加速,提高模型训练的速度效率,但需要更多的计算资源。xgboost在分类、回归排名任务中表现优异,但需要注意过拟合计算量的问题。 lightgbm是微软旗下一款高效、快速、分布式的梯度提升框架,也是一种基于决策树的集成学习算法,定位在处理高维度数据大规模数据集上。lightgbm采用了GOSS(Gradient-based One-Side Sampling)技术EFB(Exclusive Feature Bundling)技术对数据进行处理,大大减少数据的内存占用训练时间。同时,还支持并行计算GPU加速,提高了模型的速度效率。lightgbm在排序、分类、回归等任务中表现出色,只是对离群值敏感,需要对数据进行预处理。 ### 回答3: Adaboost,Gradient Boosting Decision Tree (GBDT),XGBoostLightGBM都是常见的集成学习算法,它们用于提高模型在复杂数据集上的准确度,并处理复杂数据集上遇到的问题。 Adaboost是一种迭代算法,每次迭代它使用提高错误分类样本的加权值,并降低正确分类样本的加权值,以便让前一个弱分类器无法捕捉并由后续分类器学习。Adaboost弱分类器快速训练预测,且不需要太多超参数调整,但是它倾向于过度拟合数据,并且实力可能不足以解决大型数据集的问题。 GBDT使用决策树作为弱分类器,将每一棵树的预测结果作为下一棵树的预测输入,最后对所有树的预测结果进行加权求GBDT可以很好地处理线性非线性问题,但是它倾向于过度拟合数据,需要进行精细调整参数,并且需要较长时间的训练时间。 XGBoost结合了GBDT的优势树的强大性质。它采用了一些优秀的技术,如Boosting树算法,Shrinkage,Column SamplingPruning Nodes,以提高模型的性能降低过拟合风险。XGBoost可以处理大规模数据集高维数据集,并且速度较快,但需要的资源较多,如内存、计算能力高质量的数据集。 LightGBMXGBoost的新一代版本,采用了GOI(Gradient-based One-side Sampling)算法Histogram-based Gradient Boosting方法来加快训练速度降低内存占用。GOI算法通过对数据进行一侧采样来提高训练速度,而直方图梯度提升方法将节分裂建模为一个直方图分桶过程,以减少节分裂的计算成本。LightGBM对大数据集的处理能力很强,速度相对较快,但对于处理小数据集的效果可能不明显。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值