boosting,Adaboost,Bootstrap和Bagging的含义和区别

2024-06-22 06:58

本文主要是介绍boosting,Adaboost,Bootstrap和Bagging的含义和区别,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

弱分类器:分类效果差,只是比随机猜测好一点。

强分类器:具有较高的识别率,较好的分类效果。(在百度百科中有提到要能在多项式时间内完成学习)

弱和强更大意义上是相对而言的,并没有严格的限定。比如准确率低于多少就是弱分类器,高于多少是强分类器,因具体问题而定。

 

1988年,有学者提出是否可以通过一些弱分类器来实现强分类器的分类效果。基于这个问题,之后两三年陆续的有早期的boosting算法被提出。Boosting系列算法,对于任意给定的弱分类器算法,都可以提升其分类效果。Boosting系列算法属于一个算法框架,与具体基分类器的学习方法独立。它会产生一系列的分类器(预测函数,基分类器),然后对所有分类器的结果进行加权融合。虽然单个基分类器的效果不好,但是经过多个基分类器的结果融合,可以获得更高的准确率。

 

主体思想:强分类器算法比较难以获得,而弱分类器较易获得。我们希望基于易得到的弱分类器,达到强分类器的识别效果。

 

boosting算法特点:

1.        Boosting算法会对训练集进行操作以挑选训练子集训练基分类器,也就是说基分类器的训练集并不相同。

2.        Boosting算法是对多个基分类器进行加权融合得到最终分类结果。准确率一般远高于单个的基分类器效果。

3.        基分类器的学习算法可以相同,也可以不同。常用的弱分类算法如决策树。

 

早期的Boosting算法存在缺陷,即需要事先知道弱学习算法的分类正确的下限,并不是自适应的,这限制了该算法在现实中的应用。这一缺陷在之后的adaptive boosting(AdaBoost)算法中被解决。

 

AdaBoost算法,全称adaptiveboosting算法。AdaBoost算法也属于boosting算法系列,但是无论效果还是应用能力都强于之前的早期boosting版本,因此应用更加广泛。Adaboost算法属于boosting系列算法中的代表性算法。

 

AdaBoost具体做法举例:

对于一个数据集,先用任一弱分类算法训练得到一弱分类器,根据对训练集分对分错情况,对训练集样本分配权重,分错的样本权重更高。根据这个权重对训练集进行挑选得到新的训练集,权重大的样本更可能被选到,以此来侧重对于之前分错的样本的训练,得到第二个分类器。以此类推,不断训练多个基分类器,最后根据各个基分类器的准确率赋予分类器权重。当需要判别时,加权投票得最终判断结果。

 

boosting系列算法的主要区别在于样本和分类器的权重计算。

 

总结:boosting是一大类算法,该类算法的核心是通过多个弱分类器实现强分类器的效果,具体做法则会涉及到训练集的选取,基分类器学习算法的选择,样本权重计算,分类器权重计算等。Adaboost属于boosting算法,其特点在于能够自适应的训练基分类器,侧重训练分错的样本,效果优于非自适应的早期boosting算法,应用最为广泛。

 

Bootstrap

一直也搞不明白bootstrap的具体含义,经过在网上查找多方资料,现整理如下:

Bootstrap并不是一种机器学习的训练算法,而是一种自助采样的算法,用小样本数据集估计整体的非参数方法。当数据的规模较小时,可以用来扩大数据规模,估计数据整体的分布情况(期望和方差)。

 

Bootstrap会通过对初始数据进行有放回的抽样,产生大量的伪样本,然后再对足够大量的伪样本进行分析,估计整体的数据分布。

 

下面这个链接说的很全面,而且有配图,可以更方便的理解:

点击打开链接

 

 

之前已经讲过Boosting系列算法,那么什么是bagging算法呢?两者有何区别?

Bagging

Bagging方式训练多个弱分类器,虽然单个弱分类效果不好,但是多个弱分类器加权融合,投票产生可以产生更准确的分类结果。

Bagging要求基分类器的学习算法不稳定,也就是当数据发生小变化时,训练的分类器会产生很大不同,依次来增加基分类器的多样性,使得分类系统更加稳定,泛化能力更强。

 

baggingBoosting算法看起来相似,但是基分类器的训练方法完全不同,区别为:

Bagging算法的训练集往往是从原数据集中有放回的抽样得到的(原数据集的一部分),每个基分类器是相互独立的,并列的。因为每个基分类器训练方法独立且相同,所以最后分类器等权重投票。

而在boosting算法中,基分类器是依次训练的,因为分错的点在接下来的训练时会更加的被侧重,也就是说,每个基分类器的训练都是建立在之前基分类器的表现基础之上的。最后分类器加权投票。

 

相比之下,很明显boosting算法训练基分类器的思路比bagging更加精致一些,更加有针对性一些,但是也有学者反应其存在过拟合的问题。

这篇关于boosting,Adaboost,Bootstrap和Bagging的含义和区别的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1083603

相关文章

Android kotlin中 Channel 和 Flow 的区别和选择使用场景分析

《Androidkotlin中Channel和Flow的区别和选择使用场景分析》Kotlin协程中,Flow是冷数据流,按需触发,适合响应式数据处理;Channel是热数据流,持续发送,支持... 目录一、基本概念界定FlowChannel二、核心特性对比数据生产触发条件生产与消费的关系背压处理机制生命周期

Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)

《Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)》进程是资源分配单位,线程是调度执行单位,共享资源更高效,创建线程五种方式:继承Thread、Runnable接口、匿名类、lambda,r... 目录进程和线程进程线程进程和线程的区别创建线程的五种写法继承Thread,重写run实现Runnab

C++中NULL与nullptr的区别小结

《C++中NULL与nullptr的区别小结》本文介绍了C++编程中NULL与nullptr的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编... 目录C++98空值——NULLC++11空值——nullptr区别对比示例 C++98空值——NUL

Conda与Python venv虚拟环境的区别与使用方法详解

《Conda与Pythonvenv虚拟环境的区别与使用方法详解》随着Python社区的成长,虚拟环境的概念和技术也在不断发展,:本文主要介绍Conda与Pythonvenv虚拟环境的区别与使用... 目录前言一、Conda 与 python venv 的核心区别1. Conda 的特点2. Python v

Go语言中make和new的区别及说明

《Go语言中make和new的区别及说明》:本文主要介绍Go语言中make和new的区别及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1 概述2 new 函数2.1 功能2.2 语法2.3 初始化案例3 make 函数3.1 功能3.2 语法3.3 初始化

深度解析Spring Boot拦截器Interceptor与过滤器Filter的区别与实战指南

《深度解析SpringBoot拦截器Interceptor与过滤器Filter的区别与实战指南》本文深度解析SpringBoot中拦截器与过滤器的区别,涵盖执行顺序、依赖关系、异常处理等核心差异,并... 目录Spring Boot拦截器(Interceptor)与过滤器(Filter)深度解析:区别、实现

Before和BeforeClass的区别及说明

《Before和BeforeClass的区别及说明》:本文主要介绍Before和BeforeClass的区别及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Before和BeforeClass的区别一个简单的例子当运行这个测试类时总结Before和Befor

Java中Map.Entry()含义及方法使用代码

《Java中Map.Entry()含义及方法使用代码》:本文主要介绍Java中Map.Entry()含义及方法使用的相关资料,Map.Entry是Java中Map的静态内部接口,用于表示键值对,其... 目录前言 Map.Entry作用核心方法常见使用场景1. 遍历 Map 的所有键值对2. 直接修改 Ma

Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析

《Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析》Java和Kotlin都是用于Android开发的编程语言,它们各自具有独特的特点和优势,:本文主要介绍Android学习总结之Ja... 目录一、空安全机制真题 1:Kotlin 如何解决 Java 的 NullPointerExceptio

Linux中的more 和 less区别对比分析

《Linux中的more和less区别对比分析》在Linux/Unix系统中,more和less都是用于分页查看文本文件的命令,但less是more的增强版,功能更强大,:本文主要介绍Linu... 目录1. 基础功能对比2. 常用操作对比less 的操作3. 实际使用示例4. 为什么推荐 less?5.