機器學習 整合演算法 GBDT

2022-06-28 01:57:09 字數 1035 閱讀 7356

gbdt(gradient boosting decison tree):梯度提公升決策樹

gbdt 的弱學習器通常使用 cart 回歸樹

gbdt 的核心在於,每棵樹學的是之前所有樹的結論和的殘差,比如 a 的年齡 18 歲,第一棵樹依據特徵值** 12 歲,差 6 歲,即殘差為 6 歲,那麼第二棵樹把 a 的年齡 y 設為 6 歲,如果第二棵樹依據特徵值** 6 歲,那累加兩棵樹的結論就是 a 的真實年齡,如果第二棵樹的結論是 5 歲,則 a 仍存在 1 歲的殘差,第三棵樹裡 a 的年齡 y 變成 1 歲,然後繼續訓練下一棵樹

設有樣本資料 \(\normalsize (x_, y_)_^\)

j棵樹記為 \(\normalsize h_(x)\)

則由m棵樹組成的 gbdt 輸出為

\(\large y_ = f_(x_) = f_(x_) + h_(x_) = \sum_^h_(x_)\)

注意:每棵樹都接收相同的 x 值

通常 gbdt 使用負梯度構建下一棵樹要**的 y 值,設 \(\ y_\) 是第 m 棵樹要**的值

\(\large y_ = -\frac, f_(x_))}(x_)}\)

這樣得出的 y 值也稱為偽殘差

以上的簡單例子用的是均方損失函式

\(\large l(y_, f_(x_)) = \frac(y_ - f_(x_))^\)

對應的負梯度是

\(\large y_ = -\frac, f_(x_))}(x_)}=y_ - f_(x_) = y_-\sum_^h_(x_)\)

這個偽殘差結果剛好是真殘差

給每棵樹乙個權值進行加權求和,shrinkage 能減少過擬合是經驗證明的,但沒有理論證明

\(\large y_ = f_(x_) = f_(x_) + \alpha_h_(x_) = \sum_^\alpha_h_(x_)\)

gbdt 本質是回歸問題,要用於分類需要將分類轉化為回歸

比如通過邏輯回歸函式將結果限制在 0~1 之間,代表兩種分類的概率

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