機器學(xué)習(xí)可以用來解決廣泛的問題。但是有很多多不同的模型可以選擇,要知道哪一個適合是一個非常麻煩的事情。本文的總結(jié)將幫助你選擇最適合需求的機器學(xué)習(xí)模型。
第一步是確定想要解決的問題:要解決的是一個回歸、分類還是聚類問題?這可以縮小選擇范圍,并決定選擇哪種類型的模型。
你想解決什么類型的問題?
分類問題:邏輯回歸、決策樹分類器、隨機森林分類器、支持向量機(SVM)、樸素貝葉斯分類器或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
聚類問題: k-means聚類、層次聚類或DBSCAN。
a)數(shù)據(jù)集的大小
如果你有一個小的數(shù)據(jù)集,就要選擇一個不那么復(fù)雜的模型,比如線性回歸。對于更大的數(shù)據(jù)集,更復(fù)雜的模型,如隨機森林或深度學(xué)習(xí)可能是合適的。
數(shù)據(jù)集的大小怎么判斷:
大型數(shù)據(jù)集(數(shù)千到數(shù)百萬行):梯度提升、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或深度學(xué)習(xí)模型。
小數(shù)據(jù)集(小于1000行):邏輯回歸、決策樹或樸素貝葉斯。
b)數(shù)據(jù)標記
數(shù)據(jù)有預(yù)先確定的結(jié)果,而未標記數(shù)據(jù)則沒有。如果是標記數(shù)據(jù),那么一般都是使用監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,如邏輯回歸或決策樹。而未標記的數(shù)據(jù)需要無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,如k-means或主成分分析(PCA)。
c)特性的性質(zhì)
如果你的特征是分類類型的,你可能需要使用決策樹或樸素貝葉斯。對于數(shù)值特征,線性回歸或支持向量機(SVM)可能更合適。
分類特征:決策樹,隨機森林,樸素貝葉斯。
數(shù)值特征:線性回歸,邏輯回歸,支持向量機,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò), k-means聚類。
混合特征:決策樹,隨機森林,支持向量機,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
d)順序數(shù)據(jù)
如果處理的是順序數(shù)據(jù),例如時間序列或自然語言,則可能需要使用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(rnn)或長短期記憶(LSTM),transformer等
e) 缺失值
缺失值很多可以使用:決策樹,隨機森林,k-means聚類。缺失值不對的話可以考慮線性回歸,邏輯回歸,支持向量機,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
一些機器學(xué)習(xí)模型比其他模型更容易解釋。如果需要解釋模型的結(jié)果,可以選擇決策樹或邏輯回歸等模型。如果準確性更關(guān)鍵,那么更復(fù)雜的模型,如隨機森林或深度學(xué)習(xí)可能更適合。
如果你正在處理不平衡類,你可能想要使用隨機森林、支持向量機或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型來解決這個問題。
處理數(shù)據(jù)中缺失的值
如果您的數(shù)據(jù)集中有缺失值,您可能需要考慮可以處理缺失值的imputation技術(shù)或模型,例如K-nearest neighbors (KNN)或決策樹。
如果變量之間可能存在非線性關(guān)系,則需要使用更復(fù)雜的模型,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機。
低復(fù)雜度:線性回歸,邏輯回歸。
中等復(fù)雜度:決策樹、隨機森林、樸素貝葉斯。
復(fù)雜度高:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),支持向量機。
如果要考慮速度和準確性之間的權(quán)衡,更復(fù)雜的模型可能會更慢,但它們也可能提供更高的精度。
速度更重要:決策樹、樸素貝葉斯、邏輯回歸、k-均值聚類。
精度更重要:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),隨機森林,支持向量機。
如果要處理高維數(shù)據(jù)或有噪聲的數(shù)據(jù),可能需要使用降維技術(shù)(如PCA)或可以處理噪聲的模型(如KNN或決策樹)。
低噪聲:線性回歸,邏輯回歸。
適度噪聲:決策樹,隨機森林,k-均值聚類。
高噪聲:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),支持向量機。
如果需要實時預(yù)測,則需要選擇決策樹或支持向量機這樣的模型。
如果數(shù)據(jù)有異常值很多,可以選擇像svm或隨機森林這樣的健壯模型。
對離群值敏感的模型:線性回歸、邏輯回歸。
魯棒性高的模型:決策樹,隨機森林,支持向量機。
模型的最終目標就是為了上線部署,所以對于部署難度是最后考慮的因素:
一些簡單的模型,如線性回歸、邏輯回歸、決策樹等,可以相對容易地部署在生產(chǎn)環(huán)境中,因為它們具有較小的模型大小、低復(fù)雜度和低計算開銷。在大規(guī)模、高維度、非線性等復(fù)雜數(shù)據(jù)集上,這些模型的性能可能會受到限制,需要更高級的模型,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機等。例如,在圖像和語音識別等領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)集可能需要進行大量的處理和預(yù)處理,這會增加模型的部署難度。
選擇正確的機器學(xué)習(xí)模型可能是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),需要根據(jù)具體問題、數(shù)據(jù)、速度可解釋性,部署等都需要做出權(quán)衡,并根據(jù)需求選擇最合適的算法。通過遵循這些指導(dǎo)原則,您可以確保您的機器學(xué)習(xí)模型非常適合您的特定用例,并可以為您提供所需的見解和預(yù)測。
作者:Steffen Anderson
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