Czy zwiększanie gradientu jest odpowiednie dla danych z niskimi wskaźnikami zdarzeń, takimi jak 1%?


14

Próbuję zwiększyć gradient w zbiorze danych z częstością zdarzeń około 1% przy użyciu Enterprise Minera, ale nie daje żadnego wyniku. Moje pytanie brzmi: skoro jest to podejście oparte na drzewku decyzyjnym, czy w ogóle warto stosować zwiększanie gradientu przy tak niskim zdarzeniu?


3
Masz do czynienia z niezrównoważonym zestawem danych. Zwiększenie jest rzeczywiście dobrym sposobem na poradzenie sobie z tym. Aby uzyskać szczegółowe informacje, patrz stats.stackexchange.com/questions/157940/…
— DaL

Ale dla mnie regresja logistyczna daje lepsze wyniki niż losowy wzrost lasu lub zwiększenie gradientu. Chciałem poprawić wydajność mojego modelu, próbując wzmocnionych drzew.
— user2542275

Wzmocnienie opiera się na słabych klasyfikatorach. Teoretycznie zrobi to każdy słaby klasyfikator, który jest nieco lepszy niż losowy. W praktyce różne algorytmy są bardziej odpowiednie dla niektórych zestawów danych, więc ważny jest słaby klasyfikator. Czy możesz podać więcej na temat używanych algorytmów, ich wyników i zestawu danych?
— DaL

Dobrze. Informacje o zestawie danych: wielkość próbki> 4 m, częstość zdarzeń = 1,2%. Liczba predyktorów, których istotna wartość p <0,05 wynosi 150. Regresja logistyczna z najbardziej znaczącymi zmiennymi dała wzrost o 3 przy 20% populacji. Sieć neuronowa wzrosła o około 2,8. Zwiększanie gradientu nie dawało żadnych wyników, dopóki nie użyłem próbkowania warstwowego z odwrotnymi wcześniejszymi wagami. Ale wydajność jest słaba.
— user2542275

Ponieważ twój zestaw danych jest dość duży, powinieneś mieć wystarczającą liczbę próbek swojej klasy mniejszościowej, więc problem wynika z względnej nierównowagi. Masz sporo funkcji, ale nie za dużo, ale drzewo decyzyjne jest mniej odpowiednie dla takich zestawów danych. Sugeruję, abyś stworzył zrównoważony zestaw danych i zobaczył, jak dobrze działają na nim twoje algorytmy. Następnie będziesz mógł zastosować algorytm do oryginalnego zestawu danych w sposób opisany w pierwszym komentarzu.
— DaL

Odpowiedzi:


7

(Aby udzielić krótkiej odpowiedzi na to :)

W przypadku niezrównoważonego zestawu danych dobrze jest stosować algorytm maszyny zwiększającej gradient. W przypadku mocno niezrównoważonego zestawu danych o wiele bardziej istotne jest zakwestionowanie stosowności zastosowanej metryki. Powinniśmy potencjalnie unikać wskaźników, takich jak dokładność lub przywoływanie, które są oparte na arbitralnych progach, i zdecydować się na wskaźniki, takie jak ocena AUCPR lub Brier, które dają dokładniejszy obraz - zobacz doskonały wątek CV.SE na temat: Dlaczego dokładność nie jest najlepszy miernik do oceny modeli klasyfikacji? po więcej). Podobnie możemy potencjalnie zastosować podejście wrażliwe na koszty, przypisując różne koszty błędnej klasyfikacji (np. Patrz Masnadi-Shirazi i Vasconcelos (2011) Zwiększanie wrażliwości kosztowejw celu uzyskania ogólnego widoku i proponowanych zmian w znanych algorytmach zwiększających lub dla szczególnie interesującej aplikacji z prostszym podejściem sprawdź raport wyzwań Higgsa Bosona dla algorytmu XGBoost; Chen i He (2015) Higgs Boson Discovery with Boosted Trees podają więcej szczegółów).

Warto również zauważyć, że jeśli zastosujemy klasyfikator probabilistyczny (np. GBM), możemy / powinniśmy aktywnie przyglądać się kalibrowaniu zwracanych prawdopodobieństw (np. Patrz Zadrozny i Elkan (2002) Przekształcanie wyników klasyfikatora w dokładne szacunki prawdopodobieństwa wieloklasowego lub Kull i wsp. ( 2017) Kalibracja beta: dobrze uzasadniona i łatwa do wdrożenia poprawa kalibracji logistycznej dla klasyfikatorów binarnych ) w celu potencjalnego zwiększenia wydajności naszego ucznia. Zwłaszcza podczas pracy z niezrównoważonymi danymi odpowiednie wychwycenie zmian tendencji może być bardziej pouczające niż zwykłe oznaczanie danych. W tym zakresie niektórzy mogą argumentować, że podejścia wrażliwe na koszty nie są ostatecznie tak korzystne (np. Patrz Nikolaou i in. (2016)Algorytmy zwiększania wrażliwości na koszty: Czy naprawdę ich potrzebujemy? ). Jednak, aby powtórzyć pierwotny punkt, algorytmy przyspieszające nie są z natury złe dla niezrównoważonych danych, aw niektórych przypadkach mogą oferować bardzo konkurencyjną opcję.


Uważam, że ocena Briera jest równoważna z miarą dokładności, więc będzie miała takie same ograniczenia jak dokładność przy ocenie modeli rzadkich zdarzeń.
— RobertF

Wynik Briera nie jest równoważny z dokładnością. Należy pamiętać, że do obliczenia wyniku Briera używamy przewidywanego prawdopodobieństwa, podczas gdy do obliczania dokładności używamy etykiet opartych na twardym progowaniu przewidywanych prawdopodobieństw.
— usεr11852

Dziękujemy za wyjaśnienie - zastosowanie szacowanego prawdopodobieństwa zamiast 0/1 dla przewidywanej klasy ma większy sens.
— RobertF

Fajne. Cieszę się, że to rozwiązaliśmy! :)
— usεr11852
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.