人工智能和机器学习中的随机性

我在进行人工智能和机器学习的两个项目时,脑海中冒出了这个问题。如果我正在构建一个模型(例如,分类神经网络、K-近邻等),并且这个模型使用了一些包含随机性的函数,那么如果我不固定随机种子,每次在相同的训练数据上运行算法时,我都会得到不同的准确率结果。但是,如果我固定了随机种子,那么其他的设置可能会产生更好的结果。

仅仅通过对一组准确率进行平均,就能说这个模型的准确率是xx%吗?

我不确定这里是否是提出此类问题/开启此类讨论的合适场所。


回答:

有些模型本质上依赖于随机性(例如,随机森林),而有些模型仅将随机性用作探索空间的一部分(例如,神经网络的初始值设定),但实际上具有明确的、确定性的目标函数。

对于第一种情况,你将需要使用多个随机种子并报告平均准确率、标准差以及获得的最小值。如果有一种方法可以重现这些结果通常是很好的,所以只需使用多个固定的随机种子即可。

对于第二种情况,你总能仅根据训练数据判断哪个运行是最佳的(尽管它可能实际上不是给你最佳测试准确率的那个!)。因此,如果你有时间,最好进行比如10次运行,然后评估在训练误差(或验证误差)上表现最佳的那个(只是永远不要为了这个决定在测试集上进行评估)。你可以更进一步,进行多次多重运行,并获得标准差。但是,如果你发现这个标准差很重要,这可能意味着你没有尝试足够多的初始化值,或者你没有为你的数据使用正确的模型。

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