计算机与数字工程2024,Vol.52Issue(7) :1921-1926.DOI:10.3969/j.issn.1672-9722.2024.07.003

基于贝叶斯优化和组合模型的XGBoost改进方法

XGBoost Improved Method Based on Bayesian Optimization and Combination Model

骆海瑞 刘军平 黄祥国 彭涛 朱强 胡新荣 何儒汉
计算机与数字工程2024,Vol.52Issue(7) :1921-1926.DOI:10.3969/j.issn.1672-9722.2024.07.003

基于贝叶斯优化和组合模型的XGBoost改进方法

XGBoost Improved Method Based on Bayesian Optimization and Combination Model

骆海瑞 1刘军平 1黄祥国 2彭涛 1朱强 1胡新荣 1何儒汉1
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作者信息

  • 1. 湖北省服装信息化工程技术研究中心 武汉 430200;纺织服装智能化湖北省工程研究中心 武汉 430200;武汉纺织大学计算机与人工智能学院 武汉 430200
  • 2. 湖北技术交易所 武汉 430200
  • 折叠

摘要

回归预测中,模型和超参数对预测结果有着极大影响.合适的模型能够决定预测的效果,同时模型的超参数直接控制了训练的方式,采用合适的超参数能够进一步提升算法的精确度.为了提升回归预测精度和鲁棒性,提出了一种基于贝叶斯优化和组合模型的回归优化方法.首先利用贝叶斯优化快速的全局搜索能力,以交叉验证平均得分为目标函数值,对XGBoost算法和LightGBM算法进行调优,选择较好的超参数值建立BO_XGBoost和BO_LightGBM模型,接着利用序列最小规划算法确定BO_XGBoost和BO_LightGBM的模型权重并进行模型组合.在UCI公共数据集上进行的实验结果表明,该方法能够有效提高预测精度和鲁棒性.

Abstract

In the field of regression prediction,models and hyperparameters have a great influence on the prediction results.The appropriate model can determine the prediction effect,while the hyperparameters of the model directly control the way of train-ing,and the use of appropriate hyperparameters can further improve the accuracy of the algorithm.In order to further improve the prediction accuracy and robustness of the model,a regression optimization method based on Bayesian optimization and combination model is proposed.Firstly,the fast global search ability of Bayesian optimization is used to optimize XGBoost algorithm and LightG-BM algorithm with the average score of cross validation as the objective function value,a better super parameter value is chosen to establish BO_XGBoost and BO_LightGBM model,and then the sequential minimum programming algorithm is used to determine the BO_XGBoost and Bo_LightGBM model weight for model combination.On UCI data sets and the results show that the method can improve the prediction accuracy and robustness effectively.

关键词

贝叶斯优化/组合预测/回归分析/XGBoost/LightGBM/序列二次规划

Key words

Bayesian optimization/combination prediction/regression prediction/XGBoost/LightGBM/sequential qua-dratic programming

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基金项目

国家自然科学基金项目(52176110)

湖北省教育厅科学研究计划重点项目(D20191708)

湖北省高校知识产权推进工程(GXYS2018009)

出版年

2024
计算机与数字工程
中国船舶重工集团公司第七0九研究所

计算机与数字工程

CSTPCD
影响因子:0.355
ISSN:1672-9722
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