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BOHB-HPO:结合Hyperband的贝叶斯优化超参数调整方法

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简介:
简介:BOHB-HPO是一种创新的超参数调优技术,它巧妙地融合了Hyperband算法与贝叶斯优化的优势,显著提升了机器学习模型训练效率和性能。 贝叶斯优化与Hyperband超参数优化的实施需要安装以下Python库:numpy、scipy、statsmodels、dask和torch(示例)。可以通过运行`pip3 install bohb-hpo`来安装bohb-hpo。 使用方法如下: ```python from bohb import BOHB def objective(step, alpha, beta): return 1 / (alpha * step + 0.1) + beta def evaluate(params, n_iterations): loss = 0.0 for i in range(int(n_iterations)): loss += objective(**params, step=i) ``` 请确保导入bohb的configspace模块,以定义超参数空间。

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  • BOHB-HPOHyperband
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    简介:BOHB-HPO是一种创新的超参数调优技术,它巧妙地融合了Hyperband算法与贝叶斯优化的优势,显著提升了机器学习模型训练效率和性能。 贝叶斯优化与Hyperband超参数优化的实施需要安装以下Python库:numpy、scipy、statsmodels、dask和torch(示例)。可以通过运行`pip3 install bohb-hpo`来安装bohb-hpo。 使用方法如下: ```python from bohb import BOHB def objective(step, alpha, beta): return 1 / (alpha * step + 0.1) + beta def evaluate(params, n_iterations): loss = 0.0 for i in range(int(n_iterations)): loss += objective(**params, step=i) ``` 请确保导入bohb的configspace模块,以定义超参数空间。
  • tabular_baselines:XGBoost算HyperbandBOHB)进行
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    Tabular_Baselines项目致力于利用XGBoost算法,并通过集成Hyperband与贝叶斯优化(BOHB)技术,实现高效且精准的超参数调优。 在机器学习领域,模型性能的优化通常依赖于对超参数的精细调整。这些超参数决定了模型结构及训练过程的关键因素,并且手动调优既耗时又难以达到最优效果。因此,自动化的超参数优化技术应运而生,包括随机搜索、网格搜索以及更先进的策略如Hyperband和贝叶斯优化(BO)。在这种背景下,“tabular_baselines”项目引入了XGBoost算法与Hyperband加贝叶斯优化结合的方法来实现高效的超参数调优。 **XGBoost算法**: XGBoost是一个广泛使用的梯度提升框架,特别适用于处理表格数据。它通过构建一系列弱预测器(决策树)并逐步改进以提高预测能力。其优势包括优秀的并行化、正则化防止过拟合以及内置的特征重要性评估功能。在超参数优化中,XGBoost的关键参数有学习率、树的数量、树的最大深度和最小叶子节点样本数等。 **Hyperband优化**: Hyperband是一种基于资源分配的超参数优化算法,通过早期终止策略快速筛选出表现不佳的配置,并将更多的计算资源分配给潜在较好的配置。这种方法在有限的计算资源下能有效降低搜索成本并迅速找到近似最优解。 **贝叶斯优化(BOHB)**: 贝叶斯优化利用概率模型来建模目标函数,根据已有的实验数据不断更新模型以指导后续的选择过程。BOHB结合了Hyperband和贝叶斯优化的优势,在初步探索阶段使用Hyperband快速筛选出有潜力的配置,并在精细化搜索中采用贝叶斯优化方法,从而在有限预算内找到更好的超参数配置。 **Python实现**: “tabular_baselines”项目采用了Python编程语言来开发。作为数据科学和机器学习领域的主流语言之一,Python拥有丰富的库支持。该项目可能使用了如`scikit-optimize`进行贝叶斯优化、`xgboost`实现XGBoost算法以及`ray[tune]`来进行Hyperband的并行执行。 综上所述,“tabular_baselines”项目提供了一个框架用于高效地调优表格数据任务中XGBoost模型的超参数。通过结合使用Hyperband和贝叶斯优化,它能够在减少计算资源消耗的同时找到更佳配置,并提高模型的泛化能力和性能表现。这对于数据科学家及机器学习工程师来说是一个简化工作流程、提升工作效率的有效工具。
  • 应用.zip
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    本资料探讨了贝叶斯优化技术在机器学习模型中超参数调优的应用。通过概率模型预测最优参数组合,有效提升算法性能与效率。 压缩包包含贝叶斯优化在机器学习和深度学习中的小案例应用,内容包括:iris.csv 和 mnist.npz 数据集、贝叶斯优化_ML.py 脚本以及贝叶斯优化_DL.py 脚本。
  • SLIP模型...
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    本研究采用贝叶斯优化方法对SLIP(弹簧加载倒立摆)模型的参数进行优化,旨在提高模拟效率与准确性。通过构建高维参数空间内的概率模型,有效指导搜索过程,减少计算成本,适用于机器人动态平衡控制等领域。 弹簧加载倒立摆(SLIP)步态模型可以通过多个参数进行描述,例如弹簧刚度、机器人质量、着地角以及腿长。调整这些参数往往需要耗费大量时间,而贝叶斯优化则提供了一种寻找最佳步态参数的有效途径。用户可以设定系统的初始条件,然后通过贝叶斯优化来确定在给定的条件下最合适的弹簧刚度和落地角度。根据不同的初始设置,贝叶斯优化能够识别出多种步态模式,包括步行、跑步以及跳跃等不同类型的步态模式。关于更多详细信息,请参阅附件中的PDF文件。
  • Hyperband:运用Hyperband实现高效
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    简介:本文介绍Hyperband算法,一种用于机器学习模型中高效搜索最优超参数的方法,通过多次迭代加速优化过程。 超带宽改编自使用Hyperband调整超参数的代码。 - `defs/`:包含各种分类器的功能定义及搜索空间定义。 - `defs_regression/`:同上,但针对回归模型。 - `common_defs.py`:共享给其他文件导入和定义的内容。 - `hyperband.py`:从该文件中导入Hyperband类用于超参数调整。 - `load_data.py`:分类器使用的数据加载脚本。 - `load_data_regression.py`:回归模型的数据加载脚本。 - `main.py`:一个完整的分类示例程序。 - `main_regression.py`:同上,但针对回归任务的完整示例。 - `main_simple.py` :简化版主文件。
  • ACO-master.zip_MATLAB网络_aCO_master_蚁群算_matlab__
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    本项目为MATLAB环境下实现的蚁群算法(aCO)与贝叶斯优化结合的网络优化工具,适用于解决复杂路径规划及结构设计问题。下载后请解压ACO-master.zip文件获取完整代码和文档。 在MATLAB平台上实现基于蚁群优化的贝叶斯网络结构学习方法。
  • 估计
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    贝叶斯参数估计是一种统计推断技术,它结合先验知识和数据观测值来更新对模型参数的认知。这种方法通过贝叶斯定理计算后验概率分布,为不确定性提供了一个全面的视角,在机器学习、数据分析及决策制定中具有广泛应用价值。 在MATLAB中实现贝叶斯参数估计涉及使用统计工具箱中的相关函数来完成先验分布的选择、似然函数的计算以及后验分布的推断。具体步骤包括定义模型的假设条件,选择合适的先验概率,并利用观测数据更新这些先验知识以得到更精确的参数估计结果。
  • 基于LSSVM
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    本研究提出了一种基于贝叶斯优化的LSSVM(最小二乘支持向量机)方法,通过自动调参提升模型预测性能。 贝叶斯优化最小二乘向量机是一种有效的优化方法,并且相对少见。
  • MATLAB代码-active_gp_hyperlearning:基于Garnett等人GP主动学习...
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    active_gp_hyperlearning是实现贝叶斯超参数优化的MATLAB工具箱,采用Garnett等人的方法进行高斯过程(GP)超参数的主动学习,适用于机器学习模型的高效调参。 本段落描述了在MATLAB环境中实现的基于贝叶斯超参数优化的主动GP超参数学习方法。该方法遵循Garnett, R., Osborne, M. 和 Hennig, P. 在2014年发表于第30届人工智能不确定性会议(UAI 2014)上的论文《高斯过程线性嵌入的主动学习》中的理论框架。在给定函数f的情况下,该方法使用GP模型,并通过依次选择一系列位置X={xi}进行观察来实现对超参数θ的学习目标。其核心在于保持概率信念p(θ|D),并通过最大化贝叶斯主动学习差异(BALD)标准来选定每个新的观测点。 具体而言,此实施采用N. Houlsby, F. Huszar, Z. Ghahramani 和 M. Lengyel 在2011年提出的用于分类和偏好学习的贝叶斯主动学习方法中的BALD近似。本段落实现依赖于Garnett等人所描述的边缘GP(MGP)方法,该方法涉及对GP超参数进行边际化处理。 主要接口函数为learn_gp_hyperparameters.m,通过此文件可以调用整个流程以开始或继续基于贝叶斯主动学习差异标准的学习过程。
  • Matlab代码-Bayes-MTL-轨迹:基于多任务学习轨迹模型
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    本项目提供了一套基于贝叶斯多任务学习框架下的超参数优化Matlab代码,旨在构建和优化参数化的轨迹模型。通过集成多个相关任务的数据,有效提升了模型预测精度与泛化能力。 贝叶斯超参数优化的Matlab代码用于建模生物标志物轨迹的参数贝叶斯多任务学习模型。该模型同时为多个受试者构建并测试纵向轨迹模型,允许通过使用生物标志物相似性度量来共享不同受试者的模型信息(即耦合)。此代码基于我们的研究“利用参数贝叶斯多任务学习建模纵向生物标志物”和OHBM2018会议。文件结构如下:blr_sim目录包含用于模拟的顶级文件,而blr目录则存放大部分模型训练、预测及性能评估的相关代码;gpml-matlab-v4.0-2016-10-19子目录用来进行超参数优化工作,aboxplot子目录负责生成美观的箱线图。utils包含了一些基本实用功能。 在简单示例方面,blr_sim目录中有一个简单的例子供您运行和修改:simple_example模拟文件可以用于执行我们论文描述的模拟过程:sim_both_full命令将产生一些中间文件并创建两个图表(来自我们的研究),这些图表展示了50次模拟实验及两种不同的情景设定(截距变化与受试者轨迹斜率的变化)。上述操作需要数小时才能完成,因为它处理了8个场景、每个场景运行50次、每种情景包括4组数据以及2个不同的模拟情况。