XGBoost学习(二):介绍及安装

XGBoost学习(一):原理
XGBoost学习(二):安装及介绍
XGBoost学习(三):模型详解
XGBoost学习(四):实战
XGBoost学习(五):参数调优
XGBoost学习(六):输出特征重要性以及筛选特征
完整代码及其数据

前言

1,Xgboost简介

Xgboost是Boosting算法的其中一种,Boosting算法的思想是将许多弱分类器集成在一起,形成一个强分类器。因为Xgboost是一种提升树模型,所以它是将许多树模型集成在一起,形成一个很强的分类器。而所用到的树模型则是CART回归树模型。
  Xgboost是在GBDT的基础上进行改进,使之更强大,适用于更大范围。
  Xgboost一般和sklearn一起使用,但是由于sklearn中没有集成Xgboost,所以才需要单独下载安装。

2,Xgboost的优点

Xgboost算法可以给预测模型带来能力的提升。当我们对其表现有更多了解的时候,我们会发现他有如下优势:

2.1 正则化

实际上,Xgboost是以“正则化提升(regularized boosting)” 技术而闻名。Xgboost在代价函数里加入了正则项,用于控制模型的复杂度。正则项里包含了树的叶子节点个数,每个叶子节点上输出的score的L2模的平方和。从Bias-variance tradeoff角度来讲,正则项降低了模型的variance,使学习出来的模型更加简单,防止过拟合,这也是Xgboost优于传统GBDT的一个特征

2.2 并行处理

Xgboost工具支持并行。众所周知,Boosting算法是顺序处理的,也是说Boosting不是一种串行的结构吗?怎么并行的?注意Xgboost的并行不是tree粒度的并行。Xgboost也是一次迭代完才能进行下一次迭代的(第t次迭代的代价函数里包含)。Xgboost的并行式在特征粒度上的,也就是说每一颗树的构造都依赖于前一颗树。
  我们知道,决策树的学习最耗时的一个步骤就是对特征的值进行排序(因为要确定最佳分割点),Xgboost在训练之前,预先对数据进行了排序,然后保存为block结构,后面的迭代中重复使用这个结构,大大减小计算量。这个block结构也使得并行成为了可能,在进行节点的分类时,需要计算每个特征的增益,大大减少计算量。这个block结构也使得并行成为了可能,在进行节点的分裂的时候,需要计算每个特征的增益,最终选增益最大的那个特征去做分裂,那么各个特征的增益计算就可以开多线程进行。

2.3 灵活性

Xgboost支持用户自定义目标函数和评估函数,只要目标函数二阶可导就行。它对模型增加了一个全新的维度,所以我们的处理不会受到任何限制。

2.4 缺失值处理

对于特征的值有缺失的样本,Xgboost可以自动学习出他的分裂方向。Xgboost内置处理缺失值的规则。用户需要提供一个和其他样本不同的值,然后把它作为一个参数穿进去,以此来作为缺失值的取值。Xgboost在不同节点遇到缺失值时采用不同的处理方法,并且会学习未来遇到缺失值时的处理方法。

2.5 剪枝

Xgboost先从顶到底建立所有可以建立的子树,再从底到顶反向机芯剪枝,比起GBM,这样不容易陷入局部最优解

2.6 内置交叉验证

Xgboost允许在每一轮Boosting迭代中使用交叉验证。因此可以方便的获得最优Boosting迭代次数,而GBM使用网格搜索,只能检测有限个值。

3,Xgboost的离线安装

1,下载对应自己Python版本的whl。
https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#xgboost
在这里插入图片描述
2,输入安装的程式:

pip3 install xgboost‑1.1.0‑cp37‑cp37m‑win_amd64.whl

3,在线安装:

pip3 install xgboost

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