机器学习调参-模型选择

本文探讨了机器学习中的超参数调优,包括手动调优、网格搜索、随机搜索和贝叶斯方法。手动调优需要专业知识,网格搜索通过穷举搜索超参数组合,随机搜索则更有效率,尤其在不重要的参数维度。贝叶斯方法利用后验概率选择模型,倾向于简单模型。当遇到模型欠拟合或训练误差高时,可尝试增加模型复杂度或检查错误。

本文主要介绍机器学习模型中超级参数(hyperparameter)的调优问题(下文简称为调参问题),主要的方法有手动调优、网格搜索、随机搜索以及基于贝叶斯的参数调优方法。因为模型通常由它的超级参数确定,所以从更高的角度看调参问题就转化为模型选择问题。

手动调优

需要较多专业背景知识。

网格搜索

先固定一个超参,然后对其他各个超参依次进行穷举搜索,超参集合为
H={ h1,h2

机器学习模型调参是提高模型性能的关键步骤,掌握正确的调参技巧对于提升模型的准确性和稳定性至关重要。以下为你介绍机器学习模型调参的方法和技巧: ### 调参方法 - **网格搜索**:查找搜索范围内的所有点来确定最优值。通常先选择大范围和大步长进行初步搜索,再缩小范围和步长以精确查找。不过,在处理非凸问题时,该方法容易错过全局最优解[^5]。 - **随机搜索**:在搜索范围内随机选点进行搜索,这种方法不保证能找到全局最优解,但在某些情况下效率较高,能在较短时间内探索较大的参数空间[^2][^5]。 - **贝叶斯优化算法**:该算法利用之前的评估结果来确定下一组要评估的参数,能够更高效地找到较优的参数组合,尤其适用于计算成本较高的调参任务[^5]。 ### 调参技巧 在机器学习中,可按照以下思路进行调参以提升性能:选取一个方向,如数据、算法、调参、嵌套模型等;在选定的方向里选取一种方法;在选取的方法中选取一件事情去尝试;比较结果,若性能有提升,则保留该调整;不断重复上述过程[^3]。 以下是一个简单的Python代码示例,展示了使用`StratifiedKFold`和`cross_val_score`进行模型评估和调参的过程: ```python from sklearn.model_selection import StratifiedKFold, cross_val_score from sklearn.pipeline import Pipeline from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.linear_model import LogisticRegression import numpy as np # 假设 X_train 和 y_train 已经定义 # pipe_lr = Pipeline([('sc', StandardScaler()), ('pca', PCA(n_components=2)), ('lr', LogisticRegression(random_state=1))]) # pipe_lr.fit(X_train, y_train) # scores = cross_val_score(estimator=pipe_lr, X=X_train, y=y_train, cv=10, n_jobs=1) # print('CV accuracy scores: %s' % scores) # print('CV accuracy: %.3f +/- %.3f' % (np.mean(scores), np.std(scores))) ```
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