集成学习实现方法

简介: 集成学习实现方法

根据个体学习器生成方式的不同,目前集成学习的实现方式主要分为两种,一种是 Bagging 算法为代表的并行式集成学习方法,其中最典型的应用当数“随机森林算法”;另一种是以 Boosting 算法为代表的串行式集成学习方法,其中应用频率较高的有两个 AdaBoost 算法和 XGBoost 算法。除上述两种主要的方法外,还有一种 Stacking 分层模型集成学习算法。
1) Bagging算法
Bagging 算法又称为“装袋算法”最初由 Leo Breiman 于 1996 年提出,它是并行式学习的典型代表,该算法主要是从数据层面上进行设计。并联结构中的每个学习器所 使用的数据集均采用放回重采样的方式生成,也就是说,每个学习器生成训练集时,每个数据样本都有相同的被采样概率。训练完成后,Bagging 采用投票的方式进行预测。

通过放回重采样的方式来构建样本量相等、且相互独立的数据集,从而在同一算法中训练出不同的模型。Bagging 算法的集成策略比较简单,对于分类问题,一般通过投票法,以多数模型预测结果为最终结果;而对于回归问题,一般采用算术平均法,对所有模型的预测结果做算术平均得到最终结果。
2) Boosting算法
与 Bagging 算法相比,Boosting 是一种串行式集成学习算法,该算法基于错误来提升模型的性能,根据前面分类器分类错误的样本,调整训练集中各个样本的权重来重新构建分类器。

Boosting 可以组合多个弱学习器来形成一个强学习器,从而在整体上提高模型预测的准确率。在模型训练过程中,Boosting 算法总是更加关注被错误分类的样本,首先对于第一个弱学习器预测发生错误的数据,在后续训练中提高其权值,而正确预测的数据则降低其权值,然后基于调整权值后的训练集来训练第二个学习器,如此重复进行,直到训练完成所有学习器,最终将所有弱学习器通过集成策略进行整合(比如加权法),生成一个强学习器。

Boosting 算法的训练过程是呈阶梯状的,后一个学习器会在前一个学习器的基础上进行学习,最终以某种方式进行综合,比如加权法,对所有模型的预测结果进行加权来产生最终的结果。
3) Stacking算法
相比于前两种算法,Stacking 集成学习算法要更为复杂一些,该算法是一种分层模型框架,由 Wolpert 于1992 年提出。

Stacking 算法可以分为多层,但通常情况下分为两层,第一层还是由若干个弱学习器组成,当原始训练集经过第一层后,会输出各种弱学习器的预测值,然后将预测结果继续向下一层传递,第二层通常只有一个机器学习模型,该层对第一层的各种预测值和真实值进行训练,从而得到一个集成模型,该模型将根据第一层的预测结果,给出最终的预测结果。

集成学习思想在机器学习算法中应用广泛,它对于提升模型预测准确率,有着不可忽视的作用。如果大家对于集成学习感兴趣的话,可以自己花点时间研究一下,相信您一定会收获满满。

目录
相关文章
|
16天前
|
定位技术
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例-3
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例
|
16天前
|
机器学习/深度学习 缓存 算法
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例-2
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例
|
1月前
|
机器学习/深度学习 前端开发 测试技术
机器学习第10天:集成学习
机器学习第10天:集成学习
28 0
|
8天前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
【Python机器学习专栏】集成学习中的Bagging与Boosting
【4月更文挑战第30天】本文介绍了集成学习中的两种主要策略:Bagging和Boosting。Bagging通过自助采样构建多个基学习器并以投票或平均法集成,降低模型方差,增强稳定性。在Python中可使用`BaggingClassifier`实现。而Boosting是串行学习,不断调整基学习器权重以优化拟合,适合弱学习器。Python中可利用`AdaBoostClassifier`等实现。示例代码展示了如何在实践中运用这两种方法。
|
8天前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
【Python机器学习专栏】集成学习算法的原理与应用
【4月更文挑战第30天】集成学习通过组合多个基学习器提升预测准确性,广泛应用于分类、回归等问题。主要步骤包括生成基学习器、训练和结合预测结果。算法类型有Bagging(如随机森林)、Boosting(如AdaBoost)和Stacking。Python中可使用scikit-learn实现,如示例代码展示的随机森林分类。集成学习能降低模型方差,缓解过拟合,提高预测性能。
|
15天前
|
机器学习/深度学习 算法
大模型开发:描述集成学习以及它如何工作。
【4月更文挑战第24天】集成学习通过结合多个模型预测提升整体性能,减少偏差和方差。主要分为Bagging和Boosting两类。Bagging中,模型并行在数据子集上训练,如随机森林,通过投票或平均聚合预测。Boosting则顺序训练模型,聚焦纠正前一个模型的错误,如AdaBoost,加权组合所有模型预测。Stacking则是用基础模型的输出训练新模型。关键在于模型多样性以捕捉数据不同模式。集成学习广泛应用于分类、回归等任务,能提高泛化能力,降低过拟合风险。
15 3
|
16天前
|
机器学习/深度学习 算法
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例-1
【视频】Boosting集成学习原理与R语言提升回归树BRT预测短鳍鳗分布生态学实例
|
20天前
|
数据可视化 Python
Python进行多输出(多因变量)回归:集成学习梯度提升决策树GRADIENT BOOSTING,GBR回归训练和预测可视化
Python进行多输出(多因变量)回归:集成学习梯度提升决策树GRADIENT BOOSTING,GBR回归训练和预测可视化
Python进行多输出(多因变量)回归:集成学习梯度提升决策树GRADIENT BOOSTING,GBR回归训练和预测可视化
|
21天前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
Scikit-learn进阶:探索集成学习算法
【4月更文挑战第17天】本文介绍了Scikit-learn中的集成学习算法,包括Bagging(如RandomForest)、Boosting(AdaBoost、GradientBoosting)和Stacking。通过结合多个学习器,集成学习能提高模型性能,减少偏差和方差。文中展示了如何使用Scikit-learn实现这些算法,并提供示例代码,帮助读者理解和应用集成学习提升模型预测准确性。
|
22天前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
使用Python实现集成学习算法:Bagging与Boosting
使用Python实现集成学习算法:Bagging与Boosting
22 0

热门文章

最新文章