基于已有模型,训练新数据的方法

本文探讨了如何使用在线学习或增量训练策略,以提高模型训练效率。通过保存初步训练的模型,然后仅用新增数据进行训练,作者展示了这种方法与一次性使用全部数据训练模型的效果相当。具体步骤包括利用部分数据训练初始模型,保存模型,接着加载模型并使用新数据进行连续fit,最后验证这种方法得到的模型与全数据训练的模型在预测效果上一致。这种方法对于处理不断增长的训练数据集十分有效,节省了资源和时间。

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今天碰到一个问题,训练数据随着随着时间的累计越来越多。这样如果每一次训练都把所有的样本,训练一次,既浪费资源又耽误时间。所以,希望可以时间基于已有的模型,直接训练新的数据。比如,我用第一个月的数据训练好了一个模型,现在又来了第二个月的数据,以往的方式是把一月和二月的数据拼起来训练模型,现在希望的基于一月份已经获得的模型,直接训练二月份的数据。具体方法为:

step 1 利用一月份的数据训练得到模型,并保存。

step2 调用保存的模型,对其进行fit(其实,就是连续fit模型就行。), 这样得到的模型与把一月二月数据合在一起训练得到的模型结果一致。

下面为实现代码及验证

import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.preprocessing import LabelEncoder
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.utils import shuffle
import pickle

x = load_iris().data
y = load_iris().target
x_disorder, y_disorder = shuffle(x, y, random_state=1)
x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x_disorder, y_disorder, random_state=3)

x_old_train = x_train[:90, :]
y_old_train = y_train[:90]
x_new_train = x_train[90:, :]
y_new_train = y_train[90:]
model = RandomForestClassifier()
model = model.fit(x_old_train, y_old_train)  # 先用一部分训练数据,训练模型,并保存

with open('old_version.pickle', 'wb') as f:
    pickle.dump(model, f)
# 调用刚刚保存的模型,比如此时又来新的训练数据,这时模型继续训练,再预测
pickle_in = open('old_version.pickle', 'rb')
model = pickle.load(pickle_in)
model = model.fit(x_new_train, y_new_train)
# 对比直接训练所有数据后,再预测的结果
all_model = RandomForestClassifier()
all_model = all_model.fit(x_train, y_train)
# 两种结果完全一致,所以这样的好处是:模型参数不需要重新训练,只需要再以前的基础上继续训练节省时间。
print('基于已有模型+新训练数据得到模型结果', model.score(x_test, y_test))
print('训练所有数据得到的结果', all_model.score(x_test, y_test))

 

### Halcon 模板训练效果差的改进方法 当遇到Halcon模板训练效果不理想的情况时,可以考虑通过调整参数设置以及采用增量训练的方式来改善模型性能。具体措施如下: 对于`create_scaled_shape_model`函数的支持,在创建几何形状模板的过程中允许x、y方向同步缩放,这有助于提高不同尺度下的匹配精度[^1]。 为了优化模板匹配的效果,建议仔细调节`max_deformation`参数。该系列参数控制着变形程度的最大容忍度,合理设定这些值能够有效提升识别准确性[^2]。 另外,利用`create_shape_model_xld`来构建更精确的XLD亚像素轮廓模板也是一种有效的手段。此过程涉及多个重要参数的选择,如角度范围(`AngleStart`, `AngleExtent`)、旋转步长(`AngleStep`)等,适当配置可增强模型鲁棒性[^3]。 针对已有的低效模型实施增量学习策略,则可以通过以下方式实现: - **数据扩充**:增样本多样性,特别是那些之前难以正确分类的对象实例; - **更新特征描述符**:基于新获取的数据重新计算或微调现有的特征向量表示法; - **迭代优化超参数**:持续探索最佳组合以适应不断变化的任务需求。 ```python from math import pi as PI def refine_halcon_model(model_id, contours, num_levels=8, angle_start=-PI/4, angle_extent=PI*0.75, angle_step=PI/36, optimization="use_polarity", metric="uniform_cost", min_contrast=5): """ 对给定的HALCON模型进行精细化处理 参数: model_id (int): 已有模型ID contours (list of tuple): 新增用于训练的轮廓列表 ...其他参数... 返回: int: 更新后的模型ID """ # 增新的轮廓到当前模型中并返回新的模型ID new_model_id = create_shape_model_xld(contours, num_levels, angle_start, angle_extent, angle_step, optimization, metric, min_contrast) return new_model_id ```
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