9.5 多样性(diversity)

在集成学习中,基学习器之间的多样性是影响集成器泛化性能的重要因素。因此增加多样性对于集成学习研究十分重要,一般的思路是在学习过程中引入随机性,常见的做法主要是对数据样本、输入属性、输出表示、算法参数进行扰动。

数据样本扰动,即利用具有差异的数据集来训练不同的基学习器。例如:有放回自助采样法,但此类做法只对那些不稳定学习算法十分有效,例如:决策树和神经网络等,训练集的稍微改变能导致学习器的显著变动。输入属性扰动,即随机选取原空间的一个子空间来训练基学习器。例如:随机森林,从初始属性集中抽取子集,再基于每个子集来训练基学习器。但若训练集只包含少量属性,则不宜使用属性扰动。输出表示扰动,此类做法可对训练样本的类标稍作变动,或对基学习器的输出进行转化。算法参数扰动,通过随机设置不同的参数,例如:神经网络中,随机初始化权重与随机设置隐含层节点数。

在此,集成学习就介绍完毕,看到这里,大家也会发现集成学习实质上是一种通用框架,可以使用任何一种基学习器,从而改进单个学习器的泛化性能。据说数据挖掘竞赛KDDCup历年的冠军几乎都使用了集成学习,看来的确是个好东西~