小編給大家分享一下DM集成學(xué)習(xí)的示例分析,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!
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在解決分類問題時(shí),假如分類模型不夠強(qiáng)大,對(duì)樣本的分類結(jié)果就不會(huì)很理想。這時(shí)如果我們多找一些分類模型,讓它們一起做決策,模型強(qiáng)度會(huì)不會(huì)高一點(diǎn)呢?
集成學(xué)習(xí)就是把多種分類器按策略組合起來,并根據(jù)所有分類器的分類結(jié)果做出最后的判斷。
如下圖,三種分類器的分類結(jié)果都有一點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)誤,如果把三類組合在一起就可以完美地把所有形狀都區(qū)分開,而且分割曲線也較為平滑。
集成學(xué)習(xí)屬于監(jiān)督學(xué)習(xí)中的分類問題,分為boosting和bagging兩大類。
一、Bagging
如何得到不同的分類器呢?我們可以調(diào)整同一訓(xùn)練模型的不同參數(shù),或者使用不同的訓(xùn)練樣本訓(xùn)練不同的模型。
有放回的采樣(Bootstrap Samples):
每次拿出一個(gè)小球,記錄之后放回。這樣既保留了數(shù)據(jù)規(guī)律,又得到了不同的訓(xùn)練樣本。
Bagging算法框架如下圖:
根據(jù)有放回采樣(選出F%的樣本)訓(xùn)練出T個(gè)分類器,分別對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行分類,然后投票決定測(cè)試樣本到底屬于哪類。
少數(shù)服從多數(shù),所有分類器的地位完全等同。
二、基于決策樹的Bagging:RandomForests,RF
n個(gè)樣本,有放回的取出n個(gè)樣本,取n次。當(dāng)n趨近于無窮的時(shí)候,大概有2/3的樣本被選過。
剩下的1/3(out of bag,OOB)正好可以去做測(cè)試。
隨機(jī)森林:
樹的數(shù)量為500較為合適(滿足要求即可)。為了生成不同的樹,首先對(duì)樣本用有放回的采樣隨機(jī)選取出樣本,使用不同的屬性對(duì)樹進(jìn)行分層。
樣本屬性數(shù)量,我們隨機(jī)選取個(gè)屬性對(duì)樹進(jìn)行劃分。這樣可以有效加快樹的建立過程。
三、Boosting
Boosting中分類器的生成過程并不是平行的,下一個(gè)分類器的生成是根據(jù)上一個(gè)分類器中分類對(duì)錯(cuò)情況來決定的。
而且在boosting中又增加了一個(gè)分類器,把所有子分類器的輸出當(dāng)作該判別器的輸入,而且對(duì)每條輸入都設(shè)置了權(quán)重。分類器對(duì)權(quán)重進(jìn)行訓(xùn)練、學(xué)習(xí)后得到分類結(jié)果。
Boosting框架如下圖所示:
Boosting偽代碼:
四、Adaboost
Adaboost算法是boosting中的一個(gè)門類,算法思想與boosting一致??梢宰C明,adaboost的誤差上界會(huì)隨著訓(xùn)練的進(jìn)行而越來越小。
Adaboost算法框架如下:
D1(i)表示每個(gè)樣本的權(quán)重,如果某些樣本之前被分錯(cuò)了,它們的Dt+1(i)就會(huì)增大,之后分類器對(duì)這些樣本劃分時(shí)就會(huì)越關(guān)注。
表示樣本訓(xùn)練誤差。由生成,同時(shí)也表示每個(gè)分類器的權(quán)重。
Adaboost算法中的參數(shù)設(shè)置很少,訓(xùn)練過程幾乎全靠數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。而且隨著迭代代數(shù)的增加,訓(xùn)練并不會(huì)出現(xiàn)過擬合的情況。
但因?yàn)樽罱K的分類結(jié)果由50(或更多)個(gè)分類模型組合得到,所以分類依據(jù)的可解釋性并不好。
如下圖為adaboost算法在matlab中的實(shí)現(xiàn)。將50個(gè)簡(jiǎn)單的線性分類器組合起來,就能形成一條相對(duì)復(fù)雜的分割界面。
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