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2017-11-03
机器学习算法实践-树回归

机器学习算法实践-树回归

前言

最近由于开始要把精力集中在课题的应用上面了,这篇总结之后算法原理的学习先告一段落。本文主要介绍决策树用于回归问题的相关算法实现,其中包括回归树(regression tree)和模型树(model tree)的实现,并介绍了预剪枝(preprune)和后剪枝(postprune)的防止树过拟合的技术以及实现。最后对回归树和标准线性回归进行了对比。

正文

在之前的文章中我总结了通过使用构建决策树来进行类型预测。直观来看树结构最容易对分类问题进行处理,通过递归我们在数据中选取最佳分割特征对训练数据进行分割并进行树分裂最终到达触底条件获得训练出来决策树,可以通过可视化的方式直观的查看训练模型并对数据进行分类。

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2017-10-27
机器学习算法实践-岭回归和LASSO

机器学习算法实践-岭回归和LASSO

前言

继续线性回归的总结, 本文主要介绍两种线性回归的缩减(shrinkage)方法的基础知识: 岭回归(Ridge Regression)和LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)并对其进行了Python实现。同时也对一种更为简单的向前逐步回归计算回归系数的方法进行了相应的实现。

正文

通过上一篇《机器学习算法实践-标准与局部加权线性回归》中标准线性回归的公式$w = (X^{T}X)^{-1}X^{T}y$中可以看出在计算回归系数的时候我们需要计算矩阵$X^TX$的逆,但是如果该矩阵是个奇异矩阵,则无法对其进行求解。那么什么情况下该矩阵会有奇异性呢?

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2017-10-24
机器学习算法实践-标准与局部加权线性回归

机器学习算法实践-标准与局部加权线性回归

前言

最近开始总结学习回归相关的东东了,与分类的目标变量是标称型不同,回归是对连续型数据进预测。当然还是从最简单的线性回归开始,本文主要介绍无偏差的标准线性回归和有偏局部加权线性回归的理论基础以及相应的Python实现。

标准线性回归

标准线性回归的理论知识很简单,我们既可以写出它的标量表达式也可以写成矩阵的形式,其中矩阵的形式也可以通过投影矩阵进行推到得到。本部分就对标准线性回归的表达式进行下简单的推导。

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2017-10-15
机器学习算法实践-Platt SMO和遗传算法优化SVM

机器学习算法实践-Platt SMO和遗传算法优化SVM

前言

之前实现了简单的SMO算法来优化SVM的对偶问题,其中在选取$\alpha$的时候使用的是两重循环通过完全随机的方式选取,具体的实现参考《机器学习算法实践-SVM中的SMO算法》。

本文在之前简化版SMO算法的基础上实现了使用启发式选取$\alpha$对的方式的Platt SMO算法来优化SVM。另外由于最近自己也实现了一个遗传算法框架GAFT,便也尝试使用遗传算法对于SVM的原始形式进行了优化。

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2017-10-08
遗传算法框架GAFT优化小记

遗传算法框架GAFT优化小记

前言

前段时间一直在用自己写的遗传算法框架测试算法在优化力场参数的效果,但是跑起来效率很慢,因为适应度函数需要调用多次力场程序计算能量,但是还是比我预想中的慢我也没有及时对程序进行profiling和优化。直到放假前在github有个使用gaft做SVM参数优化的童鞋开了个issue中说道在gaft优化的过程中会大量调用适应度函数,这才使我在国庆放假期间对gaft进行了profiling找到程序瓶颈并针对性的优化。

本文就记录下自己gaft做profiling并优化的过程以及优化的效果。

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2017-09-23
遗传算法中适值函数的标定与大变异算法

遗传算法中适值函数的标定与大变异算法

前言

本文尝试对遗传算法中不同适值函数的标定(Scaling)方法进行下总结,并针对常用的线性标定和动态线性标定进行了Python实现,以装饰器的形式添加到遗传算法框架GAFT中,这样在使用GAFT运行遗传算法迭代的时候可以更加Pythonic的给自定义的适值函数进行标定。最后针对能够防止早熟情况的大变异算法进行了相应的实现。

目前(动态)线性标定装饰器以及大变异算子均已添加到GAFT中,gaft项目链接:

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