我正在为一些数据设置一个预测分析管道,目前正在进行模型选择。我的目标变量是偏斜的,因此我想通过对数变换来提高我的线性回归估计器的性能。我发现了scikit-learn相对较新的TransformedTargetRegressor
,我想我可以将其作为管道的一部分。我附上了我的代码
我的初步尝试是在调用gs.fit()
之前对y_train
进行变换,将其转换为np.log1p(y_train)
。这种方法有效,我可以执行嵌套交叉验证并返回所有估计器的感兴趣指标。然而,我希望能够在之前未见过的数据(验证集)上获取训练模型的R^2和RMSE,我理解为了做到这一点,我需要使用(例如)r2_score
函数在y_val, preds
上,其中预测需要被转换回真实值,即preds = np.expm1(gs.predict(X_val))
### 创建管道
pipe = Pipeline([
# 变换器阶段由param_grid填充
('transformer', TransformedTargetRegressor(func=np.log1p, inverse_func=np.expm1)),
('reg', DummyEstimator()) # 占位估计器
])
### 候选学习算法及其超参数
alphas = [0.001, 0.01, 0.1, 1, 10, 100]
param_grid = [
{'transformer__regressor': Lasso(),
'reg': [Lasso()], # 实际估计器
'reg__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': LassoLars(),
'reg': [LassoLars()], # 实际估计器
'reg__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': Ridge(),
'reg': [Ridge()], # 实际估计器
'reg__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': ElasticNet(),
'reg': [ElasticNet()], # 实际估计器
'reg__alpha': alphas,
'reg__l1_ratio': [0.25, 0.5, 0.75]}
]
### 创建网格搜索(内部CV)
gs = GridSearchCV(pipe, param_grid=param_grid, cv=5, verbose=2, n_jobs=-1,
scoring=scoring, refit='r2', return_train_score=True)
### 拟合
best_model = gs.fit(X_train, y_train)
### 外部CV的评分指标
scoring = ['neg_mean_absolute_error', 'r2', 'explained_variance', 'neg_mean_squared_error']
### 外部CV
linear_cv_results = cross_validate(gs, X_train, y_train_transformed,
scoring=scoring, cv=5, verbose=3, return_train_score=True)
### 计算平均指标
train_r2 = (linear_cv_results['train_r2']).mean()
test_r2 = (linear_cv_results['test_r2']).mean()
train_mae = (-linear_cv_results['train_neg_mean_absolute_error']).mean()
test_mae = (-linear_cv_results['test_neg_mean_absolute_error']).mean()
train_exp_var = (linear_cv_results['train_explained_variance']).mean()
test_exp_var = (linear_cv_results['test_explained_variance']).mean()
train_rmse = (np.sqrt(-linear_cv_results['train_neg_mean_squared_error'])).mean()
test_rmse = (np.sqrt(-linear_cv_results['test_neg_mean_squared_error'])).mean()
显然这段代码片段不起作用,因为显然我不能将TransformedTargetRegressor
添加到我的管道中,因为它没有transform
方法(我得到了这个TypeError
:TypeError: All intermediate steps should be transformers and implement fit and transform)。
有没有“正确”的方法来做这件事,还是我必须在调用r2_score
函数等时临时对y_val
进行对数变换?
回答:
不,因为scikit-learn原始的Pipeline
不会在步骤中改变y
或X
和y
中的样本数量。
你的用例有点不清楚。如果reg
已经添加到TransformedTargetRegressor
中,为什么还需要reg
步骤?
查看TransformedTargetRegressor
的文档,参数regressor
接受一个回归器(也可以是一个管道,其中包含对X
的一些特征选择操作,最后阶段是一个回归器)。TransformedTargetRegressor
的工作原理将是:
fit():
regressor.fit(X, func(y))
predict():
inverse_func(regressor.predict(X))
所以没有必要将同一个回归器作为一个新步骤添加。你的模型选择代码现在可以是:
pipe = TransformedTargetRegressor(regressor = DummyEstimator(),
func=np.log1p,
inverse_func=np.expm1)
### 候选学习算法及其超参数
alphas = [0.001, 0.01, 0.1, 1, 10, 100]
param_grid = [
{'transformer__regressor': Lasso(),
'transformer__regressor__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': LassoLars(),
'transformer__regressor__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': Ridge(),
'transformer__regressor__alpha': alphas},
{'transformer__regressor': ElasticNet(),
'transformer__regressor__alpha': alphas,
'transformer__regressor__l1_ratio': [0.25, 0.5, 0.75]}
]