简述xgboost算法相关的公式和xgboost算法流程
时间: 2023-10-24 20:09:34 浏览: 112
XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)是一种用于分类和回归的机器学习算法,其核心是决策树的集成学习。以下是XGBoost算法相关的公式和算法流程:
公式:
1. 损失函数:$\mathcal{L}(\theta)=\sum_{i=1}^{N}l(y_i,\hat{y_i})+\sum_{k=1}^{K}\Omega(f_k)$
其中,$l$是样本点的损失函数,$y_i$是样本的真实输出值,$\hat{y_i}$是模型的预测输出。$\Omega(f_k)$是正则项。
2. 树模型:$f_t(x) = w_{q(x)}$,其中,$w$是叶节点的权重,$q(x)$是将样本点$X$划分到叶节点的函数。
3. 强规则:$\gamma$和$\lambda$为正则化参数,强制要求每个决策树的叶节点上不能太多的权重,可以用以下公式表示:
$\Omega(f) =\gamma T+ \frac{1}{2}\lambda \sum_{j=1}^T w_j^2 $
其中,$T$是叶节点的个数,$w_j$是叶节点的权重。
4. 节点分裂指标:树的分裂是通过最大化分裂指标得出的。对于某一个节点$t$,分裂指标为:
$Gain=\frac{1}{2}[\frac{G_L^2}{H_L+\lambda}+\frac{G_R^2}{H_R+\lambda}-\frac{(G_L+G_R)^2}{H_L+H_R+\lambda}] - \gamma$
算法流程:
1. 初始化第一棵决策树,将所有训练样本分到根节点。
2. 对每个叶节点,计算该节点的分裂指标。选择分裂指标最大的节点进行分裂,产生两个子节点。
3. 对新的节点,逐步建立决策树。当前节点是叶节点,停止分裂;否则,计算新的分裂指标,继续分裂出左右子节点。
4. 重复步骤2-3,逐步建立决策树的每一个节点。
5. 将新决策树加入模型并更新模型的预测值。如果未达到设定迭代次数或模型的预测精度尚未达到要求,则回到步骤2,继续生成新的决策树,直到满足设定条件为止。
以上就是XGBoost算法的相关公式和算法流程。
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