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多步时间序列预测策略实战

可以使用传统的时间序列模型(如ARIMA)、指数平滑模型或机器学习模型(如lightGBM)。 生成第一次预测:利用历史数据,使用已训练的模型预测下一个时间步骤。...将预测值作为下一次预测模型的输入:将预测值添加到历史数据中,创建更新的时间序列。 迭代预测:使用更新后的时间序列作为模型的输入数据,重复上述过程。在每次迭代中,模型考虑之前的预测值,进行多步骤预测。...lightGBM 模型,使用与"基于树的时间序列预测教程"相同的超参数。...例如,如果要预测未来 100 个时间段,就需要训练 100 个单独的模型,每个模型负责预测各自时间步的值。 预测:使用每个训练好的模型独立生成特定时间的预测值。...我们将使用与回归器相同的 LightGBM,并使用 make_reduction(),唯一的区别是超参数是 direct 而不是 recursive。

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自定义损失函数Gradient Boosting

为了达到这个目的,Manifold帮助Cortex建立了一个预测模型,以推荐在建筑物中打开HVAC系统的确切时间。 然而,错误预测的惩罚不是对称的。...1、训练损失:在LightGBM中定制训练损失需要定义一个包含两个梯度数组的函数,目标和它们的预测。反过来,该函数应该返回梯度的两个梯度和每个观测值的hessian数组。...2、验证丢失:在LightGBM中定制验证丢失需要定义一个函数,该函数接受相同的两个数组,但返回三个值: 要打印的名称为metric的字符串、损失本身以及关于是否更高更好的布尔值。...每个后续树为两个模型生成相同的输出。 唯一的区别是具有自定义验证损失的模型在742次增强迭代时停止,而另一次运行多次。...注意,使用LightGBM(即使有默认的超参数),与随机森林模型相比,预测性能得到了改善。带有自定义验证损失的最终模型似乎在直方图的右侧做出了更多的预测,即实际值大于预测值。

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    大战三回合:XGBoost、LightGBM和Catboost一决高低 | 程序员硬核算法评测

    3:通过海量数据集,预测纽约出租车票价(200万行数据,7个特征); Battle 规则 在每一轮 PK 中,我们都遵循以下步骤: 1、训练 XGBoost、Catboost、LightGBM 三种算法的基准模型...,每个模型使用相同的参数进行训练; 2、使用超参数自动搜索模块 GridSearchCV 来训练 XGBoost、Catboost 和 LightGBM 三种算法的微调整模型; 3、衡量指标: a.训练和预测的时间...= 决策树的深度。 Round 1 ~ 3 ? ? ? (二)可解释性 一个模型的预测得分仅反映了它的一方面,我们还想知道模型为什么要做出这个预测的。...在这里,我们描绘出了模型特征的重要性和 SHAP 值,还有一个实际的决策树,以便更准确地理解模型的预测。...(c)绘制决策树 最后,XGBoost 和 LightGBM 这两个算法还允许我们绘制用于进行预测的实际决策树,这对于更好地了解每个特征对目标变量的预测能力非常的有用。

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    Python爬虫武汉市二手房价格数据采集分析:Linear Regression、XGBoost和LightGBM|代码分享

    考虑到位于同一小区的房屋,其房屋类型大多相同,故采用此方法对缺失值进行填充:对于缺失houseStructure的房屋A,根据community_id(所属小区ID)统计出与A同小区的所有房屋,再统计出这些房屋的...建模 分别建立Linear Regression模型、XGBoost模型和LightGBM模型,通过比较模型性能(评价指标使用MSE、MAE、R square)优劣,选出效果最佳的预测模型。...XGBoost模型调优后的参数: LightGBM模型调优后的参数: 模型性能对比 房价预测问题是一个回归问题,属于监督学习范畴。对于所得到的模型,其对未知数据的泛化能力直接决定了模型的性能优劣。...三种模型的10折交叉验证在测试集性能评估: 三种模型在测试集上预测情况对比: 调参后的XGBoost模型和LightGBM模型训练出的各个特征的重要性打分排序对比: 可以看出,buildingArea特征重要性得分最高...将两种模型在测试集上的预测效果与训练好的Linear Regression模型进行对比,XGBoost和LightGBM在预测效果上有着显著优势。

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    流行于机器学习竞赛的Boosting,这篇文章讲的非常全了

    使用这些所有模型的组合而不是使用这些模型中的任何一个做出最终的预测怎么样? 我正在考虑这些模型的平均预测。这样,我们将能从数据中捕获更多信息。 这主要是集成学习背后的想法。...机器学习中的4种 Boosting 梯度提升机(GBM) 极端梯度提升机(XGBM) 轻量梯度提升机(LightGBM) 分类提升(CatBoost) 1、梯度提升机(GBM) 梯度提升机(GBM)结合了来自多个决策树的预测来生成最终预测...你可以通过设置XGBoost算法的超参数来选择正则化技术。 此外,如果使用的是XGBM算法,则不必担心会在数据集中插入缺失值。XGBM模型可以自行处理缺失值。...在训练过程中,模型将学习缺失值是在右节点还是左节点中。 3、轻量梯度提升机(LightGBM) 由于其速度和效率,LightGBM Boosting 如今变得越来越流行。...LightGBM算法的按叶分割使它能够处理大型数据集。 为了加快训练过程,LightGBM使用基于直方图的方法来选择最佳分割。对于任何连续变量而不是使用各个值,这些变量将被分成仓或桶。

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    Python爬虫武汉市二手房价格数据采集分析:Linear Regression、XGBoost和LightGBM|代码分享

    考虑到位于同一小区的房屋,其房屋类型大多相同,故采用此方法对缺失值进行填充:对于缺失houseStructure的房屋A,根据community_id(所属小区ID)统计出与A同小区的所有房屋,再统计出这些房屋的...优劣,选出效果最佳的预测模型。...XGBoost模型调优后的参数: LightGBM模型调优后的参数: 模型性能对比 房价预测问题是一个回归问题,属于监督学习范畴。对于所得到的模型,其对未知数据的泛化能力直接决定了模型的性能优劣。...三种模型的10折交叉验证在测试集性能评估: 三种模型在测试集上预测情况对比: 调参后的XGBoost模型和LightGBM模型训练出的各个特征的重要性打分排序对比: 可以看出,buildingArea...将两种模型在测试集上的预测效果与训练好的Linear Regression模型进行对比,XGBoost和LightGBM在预测效果上有着显著优势。

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    BIB | PreDTIs: 利用梯度增强框架预测药物-靶点相互作用

    预测结果表明,所提出的模型预测显着优于预测DTIS的其他现有方法,该文章的模型可用于发现未知疾病或感染的新药。 ?...最后,在比较不同的ML分类器的基础上,选择LightGBM分类器,从平衡的特征和选择的特征中预测DTI。结果表明,与其他已有方法相比,该文章提出的模型显著提高了DTI的预测性能。...在这里,研究人员训练一个支持向量机分类器来学习n1个少数样本的特征值,然后应用相同的分类器从n2个多数数据样本中提取特征。阈值取决于数据集的特征。...如果输入特征的数量较多,我们使用多核分类器来拟合少数样本;否则,研究人员使用单核分类器来拟合那些样本。然后根据预测值和实际特征值计算欧几里得距离。...最后,根据A∪B上的方差增益来划分样本。LightGBM具有专一函数,可跳过对于0(零)特征值的不必要计算。

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    Python互联网大数据爬虫的武汉市二手房价格数据采集分析:Linear Regression模型、XGBoost模型和LightGBM模型

    考虑到位于同一小区的房屋,其房屋类型大多相同,故采用此方法对缺失值进行填充:对于缺失houseStructure的房屋A,根据community_id(所属小区ID)统计出与A同小区的所有房屋,再统计出这些房屋的...建模分别建立Linear Regression模型、XGBoost模型和LightGBM模型,通过比较模型性能(评价指标使用MSE、MAE、R square)优劣,选出效果最佳的预测模型。...XGBoost模型调优后的参数:LightGBM模型调优后的参数:模型性能对比*房价预测问题是一个回归问题,属于监督学习范畴。对于所得到的模型,其对未知数据的泛化能力直接决定了模型的性能优劣。...三种模型的10折交叉验证在测试集性能评估:三种模型在测试集上预测情况对比:调参后的XGBoost模型和LightGBM模型训练出的各个特征的重要性打分排序对比:可以看出,buildingArea特征重要性得分最高...将两种模型在测试集上的预测效果与训练好的Linear Regression模型进行对比,XGBoost和LightGBM在预测效果上有着显著优势。

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    python - 机器学习lightgbm相关实践

    5 排序算法&LightGBM 5.1 案例一 5.2 案例二 6 debug 6.1 non-ASCII characters 版本问题 7 回归模型中 - > 如何画 预测/实际 对比曲线 0 相关理论...GDBT模型、XGBoost和LightGBM之间的区别与联系 0.1 内存更小 XGBoost 使用预排序后需要记录特征值及其对应样本的统计值的索引,而 LightGBM 使用了直方图算法将特征值转变为...bin 值,且不需要记录特征到样本的索引,将空间复杂度从 [公式] 降低为 [公式] ,极大的减少了内存消耗; LightGBM 采用了直方图算法将存储特征值转变为存储 bin 值,降低了内存消耗;...据我所知只有美团和阿里有部分线上模型是用了改进版的Lightgbm在做排序,结合了pair-wise损失。...但是用的最多的还是离线模型效果,因为原生的lightgbm虽然使用了缓存加速和直方图做差,不用预排序存储了,但不支持扩展。

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    集成学习总结

    优点: 通过减少方差来提高预测结果。 缺点: 失去了模型的简单性。 2.1 Random Forest 是一种基于树模型的bagging算法改进的模型。...下面开始训练第一棵树: 训练的过程跟传统决策树相同,简单起见,我们只进行一次分枝。训练好第一棵树后,求得每个样本预测值与真实值之间的残差。 可以看到,A、B、C、D的残差分别是−1、1、−1、1。...由于GBDT是利用残差训练的,在预测的过程中,我们也需要把所有树的预测值加起来,得到最终的预测结果。 优点: (1)预测阶段的计算速度快,树与树之间可并行化计算。...可以理解为:将训练好的所有基模型对整个训练集进行预测,第j个基模型对第i个训练样本的预测值将作为新的训练集中第i个样本的第j个特征值,最后基于新的训练集进行训练。...同理,预测的过程也要先经过所有基模型的预测形成新的测试集,最后再对测试集进行预测。

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    LightGBM——提升机器算法(图解+理论+安装方法+python代码)

    因此,在LightGBM算法中,当增长到相同的叶子节点,叶明智算法比水平-wise算法减少更多的损失。因此导致更高的精度,而其他的任何已存在的提升算法都不能够达。...控制树的深度和每个叶子节点的数据量,能减少过拟合 有利于工程优化,但对学习模型效率不高 控制树的深度和每个叶子节点的数据量,能减少过拟合 划分点搜索算 法对特征预排序的方法直方图算法:将特征值分成许多小筒...准确率 内存使用情况 计算速度的对比,完成相同的训练量XGBoost通常耗费的时间是LightGBM的数倍之上,在higgs数据集上,它们的差距更是达到了15倍以上。...('The rmse of prediction is:', mean_squared_error(y_test, y_pred) ** 0.5) # 计算真实值和预测值之间的均方根误差 输出结果:...可以看到预测值和真实值之间的均方根误差为0.722972。

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    30分钟学会CatBoost

    缺失值特征:XGBoost和LightGBM都可以自动处理特征缺失值,CatBoost不能自动处理缺失值(或者将缺失值视为最小值/最大值)。...未来要预测的验证集的数据分布未必与训练集相同,例如训练集中 上海市 用户的平均逾期率为 0.12,但是验证集中上海市用户的平均逾期率可能只有0.04,在训练集中这个 city_numeric特征可能会特别好用...我们知道LightGBM在训练下一棵tree的时候,需要计算前面这些tree构成的加法模型在所有样本上的一阶梯度和二阶梯度(Loss对模型预测结果的导数),然后用这些梯度来决定下一棵树的结构和叶子节点取值...但是我们计算的这些一阶梯度和二阶梯度值是问题的。前面的这些tree都是在这些样本上训练的,现在我们又在这些样本上估计模型预测结果的一阶和二阶梯度。我们应该换一些新的样本才更合理。...4,使用对称二叉树作为基模型,有正则作用且预测极快 XGBoost和LightGBM采用的基模型是普通的二叉树,但是CatBoost采用的是对称的二叉树。 这种对树结构上的约束有一定的正则作用。

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    深入了解LightGBM:模型解释与可解释性

    导言 LightGBM是一种高效的梯度提升决策树算法,但其黑盒性质使得理解模型变得困难。为了提高模型的可解释性,我们需要一些技术来解释模型的预测结果和特征重要性。...SHAP值解释 SHAP(SHapley Additive exPlanations)是一种用于解释模型预测的技术,它基于博弈论中的Shapley值概念。...以下是一个简单的示例,演示如何使用SHAP值解释LightGBM模型的预测结果: import shap # 创建SHAP解释器 explainer = shap.TreeExplainer(lgb_model...[sample_idx], X_test.iloc[sample_idx]) 结论 通过本教程,您学习了如何在Python中使用SHAP值解释LightGBM模型的预测结果和提高可解释性。...通过这篇博客教程,您可以详细了解如何在Python中使用SHAP值解释LightGBM模型的预测结果和提高可解释性。您可以根据需要对代码进行修改和扩展,以满足特定的模型解释和可解释性需求。

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    最全!两万字带你完整掌握八大决策树!

    3、Stacking Stacking 是先用全部数据训练好基模型,然后每个基模型都对每个训练样本进行的预测,其预测值将作为训练样本的特征值,最终会得到新的训练样本,然后基于新的训练样本进行训练得到模型...模型的预测值可以表示为: ? ? 为基模型与其权重的乘积,模型的训练目标是使预测值 ? 逼近真实值 y,也就是说要让每个基模型的预测值逼近各自要预测的部分真实值。...其实很简单,其残差其实是最小均方损失函数关于预测值的反向梯度(划重点): ? 也就是说,预测值和实际值的残差与损失函数的负梯度相同。 但要注意,基于残差 GBDT 容易对异常值敏感,举例: ?...个基模型, ? 为第 ? 个样本的预测值。 损失函数可由预测值 ? 与真实值 ? 进行表示: ? 其中 ? 为样本数量。...的预测为: ? 其中 ? 由第 ? 步的模型给出的预测值,是已知常数, ? 是我们这次需要加入的新模型的预测值,此时,目标函数就可以写成: ? 求此时最优化目标函数,就相当于求解 ?

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    Kaggle神器LightGBM最全解读!

    因此同Level-wise相比,Leaf-wise的优点是:在分裂次数相同的情况下,Leaf-wise可以降低更多的误差,得到更好的精度;Leaf-wise的缺点是:可能会长出比较深的决策树,产生过拟合...图:随机访问会造成cache miss 而 LightGBM 所使用直方图算法对 Cache 天生友好: 首先,所有的特征都采用相同的方式获得梯度(区别于XGBoost的不同特征通过不同的索引获得梯度)...joblib.dump(gbm, 'loan_model.pkl') # 模型加载 gbm = joblib.load('loan_model.pkl') # 模型预测 y_pred = gbm.predict...该房价预测的训练数据集中一共有列,第一列是Id,最后一列是label,中间列是特征。这列特征中,有列是分类型变量,列是整数变量,列是浮点型变量。训练数据集中存在缺失值。...要想让LightGBM表现的更好,需要对LightGBM模型进行参数微调。下图展示的是回归模型需要调节的参数,分类模型需要调节的参数与此类似。 ? 图:LightGBM回归模型调参 6.

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    终于有人把XGBoost 和 LightGBM 讲明白了,项目中最主流的集成算法!

    1.1 数学原理 1.1.1 目标函数 我们知道 XGBoost 是由 k 个基模型组成的一个加法运算式: 其中 为第 k 个基模型, 为第 i 个样本的预测值。...损失函数可由预测值 与真实值 进行表示: 其中 n 为样本数量。...我们知道模型的预测精度由模型的偏差和方差共同决定,损失函数代表了模型的偏差,想要方差小则需要简单的模型,所以目标函数由模型的损失函数 L 与抑制模型复杂度的正则项 组成,所以我们有: 为模型的正则项...我们知道 boosting 模型是前向加法,以第 t 步的模型为例,模型对第 i 个样本 的预测为: 其中 由第 t-1 步的模型给出的预测值,是已知常数, 是我们这次需要加入的新模型的预测值,此时...对于样本权值相同的数据集来说,找到候选分位点已经有了解决方案(GK 算法),但是当样本权值不一样时,该如何找到候选分位点呢?

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    【ML】项目中最主流的集成算法XGBoost 和 LightGBM

    1.1 数学原理 1.1.1 目标函数 我们知道 XGBoost 是由 k 个基模型组成的一个加法运算式: 其中 为第 k 个基模型, 为第 i 个样本的预测值。...损失函数可由预测值 与真实值 进行表示: 其中 n 为样本数量。...我们知道模型的预测精度由模型的偏差和方差共同决定,损失函数代表了模型的偏差,想要方差小则需要简单的模型,所以目标函数由模型的损失函数 L 与抑制模型复杂度的正则项 组成,所以我们有: 为模型的正则项...我们知道 boosting 模型是前向加法,以第 t 步的模型为例,模型对第 i 个样本 的预测为: 其中 由第 t-1 步的模型给出的预测值,是已知常数, 是我们这次需要加入的新模型的预测值,此时...对于样本权值相同的数据集来说,找到候选分位点已经有了解决方案(GK 算法),但是当样本权值不一样时,该如何找到候选分位点呢?

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    终于有人把XGBoost 和 LightGBM 讲明白了,项目中最主流的集成算法!

    1.1 数学原理 1.1.1 目标函数 我们知道 XGBoost 是由 k 个基模型组成的一个加法运算式: 其中 为第 k 个基模型, 为第 i 个样本的预测值。...损失函数可由预测值 与真实值 进行表示: 其中 n 为样本数量。...我们知道模型的预测精度由模型的偏差和方差共同决定,损失函数代表了模型的偏差,想要方差小则需要简单的模型,所以目标函数由模型的损失函数 L 与抑制模型复杂度的正则项 组成,所以我们有: 为模型的正则项...我们知道 boosting 模型是前向加法,以第 t 步的模型为例,模型对第 i 个样本 的预测为: 其中 由第 t-1 步的模型给出的预测值,是已知常数, 是我们这次需要加入的新模型的预测值,此时...对于样本权值相同的数据集来说,找到候选分位点已经有了解决方案(GK 算法),但是当样本权值不一样时,该如何找到候选分位点呢?

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    【SPA大赛】腾讯社交广告大赛心得分享

    首先是对数据的理解就花了不少心思,数据中有不少除label不同外其他数据都相同的样本,刚开始也是像处理其他问题一样将这些样本看作是噪音,只保留了label为正的样本,后来发现在线上测试集中同样存在一部分数据都相同的样本...,这时训练出来的模型对这些样本的预测值都是相同的,所以对于这些样本就不能简单的当作噪音来处理了。...模型选择 关于模型选择,看到好多人都选择xgboost,而我们选择的是lightgbm,之所以选择它是因为之前做比赛的时候对比过这两者的训练时间与预测结果。...具体构造训练集与测试集可以根据自身设备情况多取几天的样本。比赛开始阶段,我们使用一个模型进行预测,后期,使用了模型融合,分别训练了4个模型,对此,数据集的划分如图1所示。 [图1] 4....模型融合 四个模型分别采用lightgbm进行训练,使用四个模型进行预测,对4个预测结果进行线性融合以得到最终结果。

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