避免使用时间数据和交叉验证时的数据泄漏

我正在使用Kobe Bryant数据集
我希望使用KnnRegressor来预测shot_made_flag
我试图通过按seasonyearmonth对数据进行分组来避免数据泄漏。
season是预先存在的列,而yearmonth是我添加的列,如下所示:

kobe_data_encoded['year'] = kobe_data_encoded['game_date'].apply(lambda x: int(re.compile('(\d{4})').findall(x)[0]))kobe_data_encoded['month'] = kobe_data_encoded['game_date'].apply(lambda x: int(re.compile('-(\d+)-').findall(x)[0]))

以下是我的特征预处理代码的完整内容:

然后我使用MinMaxScaler对数据进行了缩放:

# 缩放min_max_scaler = preprocessing.MinMaxScaler()scaled_features_df = kobe_data_encoded.copy()column_names = ['loc_x', 'loc_y', 'minutes_remaining', 'period',                'seconds_remaining', 'shot_distance', 'shot_type', 'shot_zone_range']scaled_features = min_max_scaler.fit_transform(scaled_features_df[column_names])scaled_features_df[column_names] = scaled_features

并按seasonyearmonth进行了分组,如上所述:

seasons_date = scaled_features_df.groupby(['season', 'year', 'month'])

我的任务是使用KFold通过roc_auc评分来找到最佳的K。
这是我的实现方式:

neighbors = [x for x in range(1,50) if x % 2 != 0]cv_scores = []for k in neighbors:    print('k: ', k)    knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k, n_jobs=-1)    scores = []    accumelated_X = pd.DataFrame()    accumelated_y = pd.Series()    for group_name, group in seasons_date:        print(group_name)        group = group.drop(columns=['season', 'year', 'month'])        not_classified_df = group[group['shot_made_flag'].isnull()]        classified_df = group[group['shot_made_flag'].notnull()]        X = classified_df.drop(columns=['shot_made_flag'])        y = classified_df['shot_made_flag']        accumelated_X = pd.concat([accumelated_X, X])        accumelated_y = pd.concat([accumelated_y, y])        cv = StratifiedKFold(n_splits=10, shuffle=True)        scores.append(cross_val_score(knn, accumelated_X, accumelated_y, cv=cv, scoring='roc_auc'))    cv_scores.append(scores.mean())#图形视图#误分类错误MSE = [1-x for x in cv_scores]#最佳Koptimal_k_index = MSE.index(min(MSE))optimal_k = neighbors[optimal_k_index]print(optimal_k)# 绘制误分类错误与k的关系plt.plot(neighbors, MSE)plt.xlabel('邻居数量 K')plt.ylabel('误分类错误')plt.show()

我不确定在这种情况下我是否正确处理了数据泄漏问题。因为如果我累积了上一赛季的数据,然后将其传递给cross_val_score,我可能会同样导致数据泄漏,因为cv可能会以一种方式分割数据,使得新赛季的数据被拟合,而上一赛季的数据被用于测试,对吗?如果是这样的话,我想知道如何在这种情况下使用K-Fold来找到最佳的k,使用这些时间数据而不会有数据泄漏。使用K-Fold来分割数据而不按比赛日期分割以避免数据泄漏是否合理?


回答:

简而言之,由于你想处理的是类似时间序列的数据,你不能使用标准的k折交叉验证。

你可能会使用未来的数据来预测过去,这是被禁止的。

你可以在这里找到一个好的方法:https://stats.stackexchange.com/questions/14099/using-k-fold-cross-validation-for-time-series-model-selection

折叠1:训练[1],测试[2]折叠2:训练[1 2],测试[3]折叠3:训练[1 2 3],测试[4]折叠4:训练[1 2 3 4],测试[5]折叠5:训练[1 2 3 4 5],测试[6]

其中数字按你的日期时间的顺序排列

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