(转)机器学习:偏差处理(2)

简介: 下面是处理偏差和方差问题最简单的形式: 如果具有较高的可避免偏差,那么加大模型的规模(例如通过添加层/神经元数量来增加神经网络的大小)。 如果具有较高的方差,那么向训练集增加数据。 如果你可以加大神经网络的规模且无限制地增加训练集数据,那么在很多学习问题上都可以做的很好。
下面是处理偏差和方差问题最简单的形式:

如果具有较高的可避免偏差,那么加大模型的规模(例如通过添加层/神经元数量来增加神经网络的大小)。

如果具有较高的方差,那么向训练集增加数据。

如果你可以加大神经网络的规模且无限制地增加训练集数据,那么在很多学习问题上都可以做的很好。

实际上,加大网络的模型规模终将导致你遇到计算力问题,因为训练大的模型很慢。另外你也有可能会耗尽获取更多训练数据的能力。(即使在网上,也只有有限数量的猫图片)

不同的模型架构(例如不同的神经网络架构)对于你的问题将有不同的偏差/方差值。近期不少深度学习研究已经开发出很多新的模型架构。所以,如果你在使用神经网络,学术文献可能会是一个很好的灵感来源,在 Github 上也有很多较好的开源实现。但尝试新架构的结果要比简单地加大模型规模和添加数据的形式更难以预测。

加大模型的规模通常可以减少偏差,但也可能会增加方差和过拟合的风险。然而这种过拟合问题通常只在你不使用正则化技术的时候出现。如果你的算法含有了一个精心设计的正则化方法,通常可以安全地加大模型的规模,而不会增加过拟合风险。

假设你正在应用深度学习,使用了 L2 正则化和 dropout 技术,并且设置了在开发集上表现最好的正则化参数。如果你加大模型规模,算法的表现往往会保持不变或提升;它不太可能明显地变差。避免使用更大模型的唯一原因就是这将使得计算代价变大。


如果你的学习算法存在着很高的可避免偏差,你可能会尝试下面的技术:

加大模型规模(例如神经元/层的数量):这项技术能够使算法更好地拟合训练集,从而减少偏差。当你发现这样做会增大方差时,加入正则化,这可以抵消方差的增加。

根据误差分析结果修改输入特征:假设误差分析的结果鼓励你创建额外的特征,从而帮助算法消除某个特定类别的误差。(我们会在接下来的章节深入讨论这个话题。)这些新的特征对处理偏差和方差都有所帮助。理论上,添加更多的特征将增大方差;然而当你发现这种情况时,加入正则化,这可以抵消方差的增加。

减少或者去除正则化(L2 正则化,L1 正则化,dropout):这将减少可避免偏差,但会增大方差。

修改模型架构(比如神经网络架构)使之更适用于你的问题:这项技术将同时影响偏差和方差。

有一种方法并不能奏效:

添加更多的训练数据:这项技术可以帮助解决方差问题,但它对于偏差通常没有明显的影响。



目录
相关文章
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
深度解析机器学习中过拟合与欠拟合现象:理解模型偏差背后的原因及其解决方案,附带Python示例代码助你轻松掌握平衡技巧
【10月更文挑战第10天】机器学习模型旨在从数据中学习规律并预测新数据。训练过程中常遇过拟合和欠拟合问题。过拟合指模型在训练集上表现优异但泛化能力差,欠拟合则指模型未能充分学习数据规律,两者均影响模型效果。解决方法包括正则化、增加训练数据和特征选择等。示例代码展示了如何使用Python和Scikit-learn进行线性回归建模,并观察不同情况下的表现。
845 3
|
机器学习/深度学习 数据采集 前端开发
机器学习--方差和偏差、Bagging、Boosting、Stacking
机器学习--方差和偏差、Bagging、Boosting、Stacking
490 0
机器学习--方差和偏差、Bagging、Boosting、Stacking
|
机器学习/深度学习 算法 测试技术
机器学习入门:偏差和方差
机器学习入门:偏差和方差
236 0
机器学习入门:偏差和方差
|
1天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
解锁机器学习的新维度:元学习的算法与应用探秘
元学习作为一个重要的研究领域,正逐渐在多个应用领域展现其潜力。通过理解和应用元学习的基本算法,研究者可以更好地解决在样本不足或任务快速变化的情况下的学习问题。随着研究的深入,元学习有望在人工智能的未来发展中发挥更大的作用。
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 网络安全
CCS 2024:如何严格衡量机器学习算法的隐私泄露? ETH有了新发现
在2024年CCS会议上,苏黎世联邦理工学院的研究人员提出,当前对机器学习隐私保护措施的评估可能存在严重误导。研究通过LiRA攻击评估了五种经验性隐私保护措施(HAMP、RelaxLoss、SELENA、DFKD和SSL),发现现有方法忽视最脆弱数据点、使用较弱攻击且未与实际差分隐私基线比较。结果表明这些措施在更强攻击下表现不佳,而强大的差分隐私基线则提供了更好的隐私-效用权衡。
53 14
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
机器学习算法的优化与改进:提升模型性能的策略与方法
机器学习算法的优化与改进:提升模型性能的策略与方法
276 13
机器学习算法的优化与改进:提升模型性能的策略与方法
|
2月前
|
算法
PAI下面的gbdt、xgboost、ps-smart 算法如何优化?
设置gbdt 、xgboost等算法的样本和特征的采样率
95 2
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
C语言在机器学习中的应用及其重要性。C语言以其高效性、灵活性和可移植性,适合开发高性能的机器学习算法,尤其在底层算法实现、嵌入式系统和高性能计算中表现突出
本文探讨了C语言在机器学习中的应用及其重要性。C语言以其高效性、灵活性和可移植性,适合开发高性能的机器学习算法,尤其在底层算法实现、嵌入式系统和高性能计算中表现突出。文章还介绍了C语言在知名机器学习库中的作用,以及与Python等语言结合使用的案例,展望了其未来发展的挑战与机遇。
77 1