饭店流量预测

lightgbm 模型

---

import lightgbm as lgbm
from sklearn import metrics
from sklearn import model_selection


np.random.seed(42)

model = lgbm.LGBMRegressor(
    objective='regression', #目标函数，回归任务
    max_depth=5, #最大深度
    num_leaves=25, #叶子节点个数
    learning_rate=0.007, #学习率
    n_estimators=1000, # 最佳迭代轮数
    min_child_samples=80,
    subsample=0.8, #采样
    colsample_bytree=1,
    reg_alpha=0,
    reg_lambda=0,
    random_state=np.random.randint(10e6)
)

n_splits = 6
#K折交叉验证
cv = model_selection.KFold(n_splits=n_splits, shuffle=True, random_state=42)

val_scores = [0] * n_splits

sub = submission['id'].to_frame()
sub['visitors'] = 0

feature_importances = pd.DataFrame(index=X_train.columns)

for i, (fit_idx, val_idx) in enumerate(cv.split(X_train, y_train)):
    #fit代表训练集，val代表验证集。validation（验证）
    X_fit = X_train.iloc[fit_idx]
    y_fit = y_train.iloc[fit_idx]
    X_val = X_train.iloc[val_idx]
    y_val = y_train.iloc[val_idx]
    
    model.fit(
        X_fit,
        y_fit,
        eval_set=[(X_fit, y_fit), (X_val, y_val)],
        eval_names=('fit', 'val'),
        eval_metric='l2',
        early_stopping_rounds=200,
        feature_name=X_fit.columns.tolist(),
        verbose=False
    )
    
    val_scores[i] = np.sqrt(model.best_score_['val']['l2'])
    sub['visitors'] += model.predict(X_test, num_iteration=model.best_iteration_)
    feature_importances[i] = model.feature_importances_
    
    print('Fold {} RMSLE: {:.5f}'.format(i+1, val_scores[i]))
    
sub['visitors'] /= n_splits
sub['visitors'] = np.expm1(sub['visitors'])

val_mean = np.mean(val_scores)
val_std = np.std(val_scores)

print('Local RMSLE: {:.5f} (±{:.5f})'.format(val_mean, val_std))

Fold 1 RMSLE: 0.48936
Fold 2 RMSLE: 0.49091
Fold 3 RMSLE: 0.48654
Fold 4 RMSLE: 0.48831
Fold 5 RMSLE: 0.48788
Fold 6 RMSLE: 0.48706
Local RMSLE: 0.48834 (±0.00146)

修改参数

model = lgbm.LGBMRegressor(
    objective='regression', #目标函数，回归任务
    max_depth=5, #最大深度
    num_leaves=25, #叶子节点个数
    learning_rate=0.007, #学习率
    n_estimators=1000, # 最佳迭代轮数
    min_child_samples=80,
    colsample_bytree=1,
    random_state=np.random.randint(10e6)
)

交叉验证

---

【机器学习】Cross-Validation（交叉验证）详解.

在机器学习里，通常来说我们不能将全部用于数据训练模型，否则我们将没有数据集对该模型进行验证，从而评估我们的模型的预测效果。为了解决这一问题，有如下常用的方法：

1、K-fold Cross Validation

一种折中的办法叫做K折交叉验证，和LOOCV的不同在于，我们每次的测试集将不再只包含一个数据，而是多个，具体数目将根据K的选取决定。比如，如果K=5，那么我们利用五折交叉验证的步骤就是：

1.将所有数据集分成5份

2.不重复地每次取其中一份做测试集，用其他四份做训练集训练模型，之后计算该模型在测试集上的MSE_i

3.将5次的MSE_i取平均得到最后的MSE

image
不难理解，其实LOOCV是一种特殊的K-fold Cross Validation（K=N）

2 、实践

K折交叉验证：sklearn.model_selection.KFold(n_splits=3, shuffle=False, random_state=None)

思路：将训练/测试数据集划分n_splits个互斥子集，每次用其中一个子集当作验证集，剩下的n_splits-1个作为训练集，进行n_splits次训练和测试，得到n_splits个结果

注意点：对于不能均等份的数据集，其前n_samples % n_splits子集拥有n_samples // n_splits + 1个样本，其余子集都只有n_samples // n_splits样本

参数说明：

n_splits：表示划分几等份

shuffle：在每次划分时，是否进行洗牌

①若为Falses时，其效果等同于random_state等于整数，每次划分的结果相同

②若为True时，每次划分的结果都不一样，表示经过洗牌，随机取样的

random_state：随机种子数