• 如何选择机器学习算法


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    倘若你只是想针对你的问题寻找一个“足够好”的算法,或者一个起步点,这里给出了一些还不错的常规指南。

    1.训练集大小

    如果是小训练集,高偏差/低方差的分类器(比如朴素贝叶斯)要比低偏差/高方差的分类器(比如k最近邻)具有优势,因为后者容易过拟合。然而随着训练集的增大,低偏差/高方差的分类器将开始具有优势(它们拥有更低的渐近误差),因为高偏差分类器对于提供准确模型不那么给力。 高方差和高偏差的一个解释:高方差就是测试误差远远小于训练误差,如果是高偏差就是(可能使本来是一个二次模型,结果使用的是一次模型)拟合的效果不好。偏差是说训练误差,方差说的是测试误差。这一点的区别也可以看成是生成模型(贝叶斯法和隐马尔科夫模型,是先求联合概率分布,再求条件概率分布)模型和判别模型(KNN,感知机,决策树,逻辑斯蒂回归,最大熵,SVM,提升方法,条件随机场等)的差别

    2.常用算法的优缺点

    朴素贝叶斯(Naive Bayes,NB):  计算先验概率P(Y)条件概率P(x|y),在x给定情况下 计算P(Y)P(x|y)找出最大的Y

       优点:简单,你只要做些算术就好了。倘若条件独立性假设确实满足,朴素贝叶斯分类器将会比判别模型,譬如逻辑回归收敛得更快,因此你只需要更少的训练数据。就算该假设不成立,朴素贝叶斯分类器在实践中仍然有着不俗的表现。如果你需要的是快速简单并且表现出色,这将是个不错的选择。

      缺点:其主要缺点是它学习不了特征间的交互关系(比方说,它学习不了你虽然喜欢甄子丹和姜文的电影,却讨厌他们共同出演的电影《关云长》的情况)。

     Logistic回归(Logistic Regression, LR)有很多方法来对模型正则化。比起NB的条件独立性假设,LR不需要考虑样本是否是相关的。与决策树与支持向量机(SVM)不同,NB有很好的概率解释,且很容易利用新的训练数据来更新模型(使用在线梯度下降法)。如果你想要一些概率信息(如,为了更容易的调整分类阈值,得到分类的不确定性,得到置信区间),或者希望将来有更多数据时能方便的更新改进模型,LR是值得使用的。

    决策树(Decision Tree, DT)
    DT容易理解与解释。DT是非参数的,所以你不需要担心野点(或离群点)和数据是否线性可分的问题(例如,DT可以轻松的处理这种情况:属于A类的样本的特征x取值往往非常小或者非常大,而属于B类的样本的特征x取值在中间范围)。

    DT的主要缺点是容易过拟合,这也正是随机森林(Random Forest, RF)(或者Boosted树)等集成学习算法被提出来的原因。此外,RF在很多分类问题中经常表现得最好(我个人相信一般比SVM稍好),且速度快可扩展,也不像SVM那样需要调整大量的参数,所以最近RF是一个非常流行的算法。

    支持向量机(Support Vector Machine, SVM)
    很高的分类正确率,对过拟合有很好的理论保证,选取合适的核函数,面对特征线性不可分的问题也可以表现得很好。SVM在维数通常很高的文本分类中非常的流行。

    由于较大的内存需求和繁琐的调参

    更好的数据往往比更好的算法更重要,提取好的特征也需要很大的功夫。如果你的数据集非常大,那么分类算法的选择可能对最后的分类性能影响并不大(所以可以根据运行速度或者易用性来选择)。

    如果你很在意分类的正确率,那么你得尝试多种分类器,根据交叉验证的结果来挑选性能最好的。或者,学习下Netflix Prize和Middle Earth, 使用某种集成的方法来组合多个分类器。

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