XGBoost的参数
XGBoost的作者把所有的参数分成了三类:
- 通用参数:宏观函数控制。
- Booster参数:控制每一步的booster(tree/regression)。
- 学习目标参数:控制训练目标的表现。
在这里我会类比GBM来讲解,所以作为一种基础知识,强烈推荐先阅读这篇文章。
通用参数
这些参数用来控制XGBoost的宏观功能。
booster[默认gbtree]
选择每次迭代的模型,有两种选择:
gbtree:基于树的模型
gbliner:线性模型
silent[默认0]
当这个参数值为1时,静默模式开启,不会输出任何信息。
一般这个参数就保持默认的0,因为这样能帮我们更好地理解模型。
nthread[默认值为最大可能的线程数]
这个参数用来进行多线程控制,应当输入系统的核数。
如果你希望使用CPU全部的核,那就不要输入这个参数,算法会自动检测它。
还有两个参数,XGBoost会自动设置,目前你不用管它。接下来咱们一起看booster参数。
booster参数
尽管有两种booster可供选择,我这里只介绍tree booster,因为它的表现远远胜过linear booster,所以linear booster很少用到。
eta[默认0.3]
和GBM中的 learning rate 参数类似。
通过减少每一步的权重,可以提高模型的鲁棒性。
典型值为0.01-0.2。
min_child_weight[默认1]
决定最小叶子节点样本权重和。
和GBM的 min_child_leaf 参数类似,但不完全一样。XGBoost的这个参数是最小样本权重的和,而GBM参数是最小样本总数。
这个参数用于避免过拟合。当它的值较大时,可以避免模型学习到局部的特殊样本。
但是如果这个值过高,会导致欠拟合。这个参数需要使用CV来调整。
max_depth[默认6]
和GBM中的参数相同,这个值为树的最大深度。
这个值也是用来避免过拟合的。max_depth越大,模型会学到更具体更局部的样本。
需要使用CV函数来进行调优。
典型值:3-10
max_leaf_nodes
树上最大的节点或叶子的数量。
可以替代max_depth的作用。因为如果生成的是二叉树,一个深度为n的树最多生成n2个叶子。
如果定义了这个参数,GBM会忽略max_depth参数。
gamma[默认0]
在节点分裂时,只有分裂后损失函数的值下降了,才会分裂这个节点。Gamma指定了节点分裂所需的最小损失函数下降值。
这个参数的值越大,算法越保守。这个参数的值和损失函数息息相关,所以是需要调整的。
max_delta_step[默认0]
这参数限制每棵树权重改变的最大步长。如果这个参数的值为0,那就意味着没有约束。如果它被赋予了某个正值,那么它会让这个算法更加保守。
通常,这个参数不需要设置。但是当各类别的样本十分不平衡时,它对逻辑回归是很有帮助的。
这个参数一般用不到,但是你可以挖掘出来它更多的用处。
subsample[默认1]
和GBM中的subsample参数一模一样。这个参数控制对于每棵树,随机采样的比例。
减小这个参数的值,算法会更加保守,避免过拟合。但是,如果这个值设置得过小,它可能会导致欠拟合。
典型值:0.5-1
colsample_bytree[默认1]
和GBM里面的max_features参数类似。用来控制每棵随机采样的列数的占比(每一列是一个特征)。
典型值:0.5-1
colsample_bylevel[默认1]
用来控制树的每一级的每一次分裂,对列数的采样的占比。
我个人一般不太用这个参数,因为subsample参数和colsample_bytree参数可以起到相同的作用。但是如果感兴趣,可以挖掘这个参数更多的用处。
lambda[默认1]
权重的L2正则化项。(和Ridge regression类似)。
这个参数是用来控制XGBoost的正则化部分的。虽然大部分数据科学家很少用到这个参数,但是这个参数在减少过拟合上还是可以挖掘出更多用处的。
alpha[默认1]
权重的L1正则化项。(和Lasso regression类似)。
可以应用在很高维度的情况下,使得算法的速度更快。
scale_pos_weight[默认1]
在各类别样本十分不平衡时,把这个参数设定为一个正值,可以使算法更快收敛。
学习目标参数
这个参数用来控制理想的优化目标和每一步结果的度量方法。
objective[默认reg:linear]
这个参数定义需要被最小化的损失函数。最常用的值有:
- binary:logistic 二分类的逻辑回归,返回预测的概率(不是类别)。
- multi:softmax 使用softmax的多分类器,返回预测的类别(不是概率)。
在这种情况下,你还需要多设一个参数:num_class(类别数目)。 - multi:softprob 和multi:softmax参数一样,但是返回的是每个数据属于各个类别的概率。
eval_metric[默认值取决于objective参数的取值]
对于有效数据的度量方法。
对于回归问题,默认值是rmse,对于分类问题,默认值是error。
典型值有:
- rmse 均方根误差(∑Ni=1ϵ2N−−−−−−√)
- mae 平均绝对误差(∑Ni=1|ϵ|N)
- logloss 负对数似然函数值
- error 二分类错误率(阈值为0.5)
- merror 多分类错误率
- mlogloss 多分类logloss损失函数
- auc 曲线下面积
seed(默认0)
随机数的种子
设置它可以复现随机数据的结果,也可以用于调整参数
如果你之前用的是Scikit-learn,你可能不太熟悉这些参数。但是有个好消息,python的XGBoost模块有一个sklearn包,XGBClassifier。这个包中的参数是按sklearn风格命名的。会改变的函数名是:
1、eta -> learning_rate
2、lambda -> reg_lambda
3、alpha -> reg_alpha
你肯定在疑惑为啥咱们没有介绍和GBM中的n_estimators类似的参数。XGBClassifier中确实有一个类似的参数,但是,是在标准XGBoost实现中调用拟合函数时,把它作为num_boosting_rounds参数传入。
XGBoost Guide 的一些部分是我强烈推荐大家阅读的,通过它可以对代码和参数有一个更好的了解:
http://xgboost.readthedocs.io/en/latest/parameter.html#general-parameters
https://github.com/dmlc/xgboost/tree/master/demo/guide-python
http://xgboost.readthedocs.io/en/latest/python/python_api.html
本文参考:http://blog.csdn.net/han_xiaoyang/article/details/52665396