【成长笔记】如何评价模型

本文探讨了如何评价和优化机器学习模型,通过训练集、测试集和交叉验证集来选择最佳模型,分析过拟合和欠拟合的表现及解决方法。并引入精确率和召回率作为评价指标,讲解了它们的重要性以及F检验的概念。

在前文中,我们知道了什么是过拟合,什么是欠拟合。我们之前讨论出的结果都是没有经过检验,默认其是一个比较不错的模型的。但是在真正的现实生活中,我们可能会训练出一个恰到好处的模型吗?

以前文中经常提到的房价预测为例,假设我们训练出一个房价预测模型,结果我们发现它用来预测的结果非常糟糕。也就是说我们训练的模型不好,那么,如何去将模型变得更好呢?怎样才是好呢?我们需要有可以评价模型的方法。

这样的话,我们可以根据这个评价模型的方法,来观察训练得出的模型结果,进而发现问题所在,找出合理的解决办法,再重复之前的过程优化模型。

而一般情况下,当我们发现模型的预测结果很糟糕时,我们可能会考虑这么些解决方案:

  1. 获得更多样本
  2. 改变特征数量
  3. 改变惩罚项系数 \lambda

不着急,让我们带着想法,边思考边学习,Let's go!

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就像前文我的理解,机器学习本质上就是训练出一组参数,使之可以对未知样本进行高概率地分类或回归预测。所以,我们评价模型,本质上其实就是对参数 \theta 的评价,即我们要选出一组最适合的参数 \theta 。所以,怎么具体评价呢?

当我们获得一组训练数据集时,不要着急全部用于训练,我们可以将之分为2部分,第一部分我们称之为 training set(训练集),另一部分我们称之为 test set(测试集),我们通过训练集来训练出模型,用测试集来测试误差以评价模型好坏。

在数据领域,技术员的成长路径通常涵盖多个维度,包括技术能力的提升、行业认知的深化以及软技能的培养。以下是基于实际经验总结的一些关键成长节点和建议。 ### 技术能力的积累与拓展 1. **基础技术栈的掌握** 数据工程师需要熟练掌握数据处理的核心工具和技术,例如 Hadoop、Spark、Flink 等分布式计算框架,同时具备 SQL 编写能力和对数据库系统的深入理解。此外,熟悉数据流水线(Data Pipeline)的设计和管理也是必不可少的[^3]。 2. **编程语言的精进** Python 和 Java 是数据工程领域的主流编程语言。Python 适用于脚本编写、ETL 流程开发及机器学习模型集成,而 Java 则在构建高性能的数据处理系统中发挥重要作用。熟练使用这些语言能够显著提高开发效率和代码质量。 3. **流式与批处理的结合** 随着实时数据分析需求的增长,流式数据处理技术(如 Kafka Streams、Apache Flink)变得越来越重要。掌握如何将流式数据与传统的批处理架构进行整合,是高级数据工程师必须具备的能力之一。 4. **云平台与自动化运维** 当前大多数企业采用云原生架构部署数据系统,因此了解 AWS、Azure 或 Google Cloud 上的数据服务(如 Redshift、BigQuery、EMR)成为必要技能。同时,学习如何通过 Terraform、Ansible 等工具实现基础设施即代码(IaC),有助于提升系统的可维护性和扩展性。 ### 行业知识与业务理解 除了技术能力,数据工程师还需深入了解所在行业的业务逻辑。例如,在金融领域,需关注交易数据的实时监控与风控模型;而在电商或互联网产品中,则应聚焦用户行为分析、推荐系统等应用场景。这种跨领域的知识融合可以帮助工程师更好地设计符合业务需求的数据架构。 ### 软技能与协作能力 1. **沟通与文档撰写** 在团队协作中,清晰表达技术方案并撰写详尽的技术文档至关重要。这不仅有助于他理解你的工作内容,也为后续维护提供了便利。 2. **项目管理与优先级排序** 数据工程项目往往涉及多方协调,合理规划时间、设定优先级并有效推进任务是确保项目按时交付的关键。 3. **持续学习与社区参与** 数据技术发展迅速,保持对新技术的关注并通过阅读论文、参加技术会议、参与开源项目等方式不断提升自我,是职业发展的长期动力来源。 ### 实践案例参考 以下是一个典型的数据流水线开发流程示例: ```python from pyspark.sql import SparkSession # 初始化 Spark 会话 spark = SparkSession.builder \ .appName("DataPipelineExample") \ .getOrCreate() # 从 Kafka 读取流式数据 df = spark.readStream \ .format("kafka") \ .option("kafka.bootstrap.servers", "host1:port1,host2:port2") \ .option("subscribe", "input-topic") \ .load() # 清洗与转换数据 cleaned_df = df.selectExpr("CAST(value AS STRING)") \ .withColumnRenamed("value", "raw_data") # 写入到目标存储系统(如 HDFS 或 S3) query = cleaned_df.writeStream \ .outputMode("append") \ .format("parquet") \ .option("path", "/path/to/output") \ .option("checkpointLocation", "/path/to/checkpoint") \ .start() query.awaitTermination() ``` 该代码展示了如何利用 PySpark 构建一个从 Kafka 消费数据、进行清洗后写入 Parquet 文件的流式处理管道。 ---
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