Yazılım & Bilgisayar Mühendisliği
Makine Öğrenme Data Preprocessing'de Sıralamanın Önemi
Table of Contents
Makine Öğrenmesinde Seçmen Rolü Data Preprocessing
Sorting, veri kalitesi ve model performansı için en temel özelliklerinden biridir.Bir veya daha fazla anahtara dayalı olarak, birçok uygulayıcı ölçeklendirmeye odaklanırken, veri ve veri siparişi sipariş eden algoritmaların, her iki veri kalitesine ve model performansına bağlı olarak, en yakın zamanda sıra dışı işlemlere ve en yakın zamanda daha fazla anahtarlara dayanan anlamlı bir diziye odaklanırken, etkili bir arama, aggregasyona ve desen algılamaya çalışır.
Türlemenin önemi temel organizasyonun ötesine uzanır. Sorted data, birçok algoritmada daha hızlı hesaplamayı kolaylaştırır, veritabanı operasyonlarında hafızayı azaltır ve anomalilerin tespitini basitleştirir. Ancak, türleme bir gümüş mermi değildir; verilerin özel özelliklerine ve makine öğrenimi görevine el ele alınmalıdır.Bu makale, farklı veri türleri, farklı veri türlerindeki ticari bağlantıların neden farklı şekilde tartışır, ve en iyi uygulamalarla iş işlem hatlarına dahil edilmesi gerekir.
Nasıl Sorting Data Quality ve Model Performanslarını Geliştirir
Outlier Tespit ve Data Temizlik
Herhangi bir veri işleme akışındaki en erken adımlardan biri, veri girişi hataları, dolandırıcılık veya meşru kenar davalarını temsil edebilecek alışılmadık veya düşük verileri ortaya çıkarmak için basit bir şekilde sipariş edilir. Örneğin, işlem miktarı ile bir satış veri kümesi sipariş etmek, veri girişi hataları, dolandırıcılık veya yasal kenar davalarını temsil edebilir. Benzer şekilde, türkçeler ve kronolojik sırayla bu tür bir şekilde kontrol edilen veya daha verimli bir şekilde kontrol edilir.
Ayrıca eksik değer kalıpları tanımlamak için yardımcı olur. Birçok nulls ile bir sütun anahtar sütunun yanında sıralanırsa, eksik değerlerin dağılımı belirgin olabilir. Örneğin, bir zaman serisinde tarih boyunca, eksik sensör okumalarının belirli saatlerde kümelendiğini gösterebilir, rastgele bir kayıptan ziyade sistematik bir donanım başarısızlıkta ipucu verir.Eğitimden önce bu kalıpların kullanılması, hataların öğrenilmesi veya önyargıların düzeltilmesini engelleyen modeller yanlış veri tarafından tanıtılabilir.
Sorted Data
Sorted data kapıyı zengin bir dizi özellik mühendisliği tekniğine açıyor ve ham değerlerin belirsiz olmayan ilişkilerle zorlaşabiliyor. Örneğin, gelirleri yüzde bir sıraya dönüştürmek, bireyleri karşılaştırmak veya ölçümlemek için bir modele izin verir, bu sıralama özellikleri, ayakta kalmak için sağlamdır.
Cumulative, koşuşturma anlamına gelir ve gecikme özellikleri de sıralanmış bir işlem tarihine güvenir, son 30 gün boyunca bir akış ortalama harcamalarını hesaplayabilirsiniz veya son satın almadan bu yana entropik özellikleri oluşturabilir.Bu özellikler zaman serisi ve eşdeğer bir modelleme için önemlidir. Doğru şekilde sıralama olmadan, böyle bir kovalamalar yanlış sonuçlar üretebilir, çünkü zaman süresiz siparişi kaybedilecektir.
Algoritma Verimliliği
Birçok makine öğrenme algoritmaları, eğitim ve dikkat çekmek için içsel olarak veri kullanmaktadır. Karar ağaçları, örneğin her özellik için bölünmüş noktaları değerlendirmeli.Anayasa değerlerini sıralayın, lineer zamandaki en uygun çiftliği bulmak için algoritmayı kullanabilirsiniz, XGBoost ve LightGBM gibi derece ağır şekilde etkili histogram binası için presorted verilere güvenir. Benzer şekilde, k-nearest komşuları (k-NN) k-d ağacı veya top ağacı veri yapısına göre, hangi noktaları düzenler; bu arama karmaşıklığı büyük ölçüde azalır.
Derin öğrenmede bile, veri yükleme ve toplu verimlilik geliştirebilir. Tekrarlayıcı sinir ağları (RNNs) bu bağlamda doğrudan eğitim süresini ve hafıza ayaklarını azaltırken, sıralama sadece bir veri hazırlığı ve boşanma değildir. TensorFlow ve PyTorch hem de dengeleyici bir şekilde yapılandırılır.
Farklı Data Contexts'de sıralanır
Zaman Serisi Data
Zaman serisi verileri belki de en belirgin durumda, sıralamanın geçerli olmayan bir şekilde yapılmasıdır.Veriler sıralanmamış bir kronolojik olarak, ARIMA'dan dönüştürücülere ve aşırıcı performans ölçümlerine kadar uzanan birçok zaman serisi hatlarının geçerli bir adım olarak uygulanmasına olanak sağlar.If the data is not sorted chronologically, a model might use future information to predicters and overoptimistic performance metrics. Sorting by many time series pipelines apply sorting step, and time-based cross-validation step, and like librarys like us?
Ancak, zaman serisi içinde bile, türleme, çeşitli cihazlardan gelen hataları anlamanız gerekir. Örneğin, birden fazla seriniz varsa (örneğin, farklı cihazlardan gelen sensör okumaları), bu incelikler, üretim hatlarında ince böcekleri engeller.
Categorical Data
Kedili verilere sıralanmak sayısal veya zamansal verilerden daha az eleştirel görünebilir, ancak alıntı ve görselleştirmede önemli bir rol oynar. kategorilerin doğal bir düzene sahip olması (örneğin, eğitim seviyeleri: & alıntı; yüksek okul ve alıntı;banaylı ilişki; ve alıntı; kategori; notu ve alıntı; alıntı; alıntı; alıntı ve alıntı; alıntı; alıntılama ve alıntı;)
Kedili özellikleri de açıklayıcı veriler analizinde yardımcı olur. Bir bar arsalanmış kategori frekansı hızla baskın sınıfları ve uzun kuyrukları ortaya çıkarır. Bu bilgi sınıf dengelemesi, nadiren kategoriler için ayarlama, veya bir-hot ve hedef kodlama arasında seçim. Özet olarak, hiçbir zaman olmayan veriler için bile, türleme ve özel hazırlık için bir araç olarak hizmet eder.
Numerical Data
Sayısal veriler genellikle ölçeklendirme, binme ve normalleştirme için sıralanır. Örneğin, min-max ölçeklendirmeye başvurduğunda, min ve max tüm sıralamalarda hesaplanır. Sorting, verileri eşit büyüklükte bir dağıtıma dönüştürmenin aşırı değerleri tespit etmek için de kullanılır.
Sorted sayısal veriler aynı zamanda, kazanım gibi teknikler yoluyla sağlam bir şekilde işleme imkanı sağlar (örneğin, hızlı veya heaps kullanarak) büyük veri setleri için% 99'u kullanarak, ölçümleme algoritmalarının çok daha hızlı sonuç elde edebilir. Sorting bir kez ve sonra indeksleme oranına göre O'nu gösterir.
Doğru Sorting Algorithm
Algoritma Kompleksi ve Stability
Türleme algoritmasının seçimi, özellikle büyük veri setlerinde, genel olarak hızlı, kombinasyonlar ve heapsort, her biri farklı zaman ve uzay özellikleri ile kullanılabilir. Hızlılar (O(n log n) ortalama, O(n)2). en kötü durumda) genellikle o zaman ve notlar için uygulamadaki en hızlı şey için geçerlidir ve varsayılan olarak kullanılır.
Stability, birden fazla anahtarla veri sıralamasında önemli olur. Örneğin, ilk kez zaman damgası ile ve sonra kullanıcı kimliği tarafından, istikrarlı bir şekilde her kullanıcı kimliği içinde, kayıtların gerekli olduğu anlamına gelir, dengesiz bir tür aynı kullanıcı kimliği ile kayıt arasında değişkenlik siparişi kaybeder.In most Python ve R ortamlarda, stabil bir tür varsayılan (örneğin, stabil bir tür)
Büyük Verisetleri işleme
Veri setleri mevcut RAM'ı aştığında, dış türleme teknikleri gereklidir. Dış kombinasyonlar veri hafızaya sığan, her bir chunk gibi, sonra disk tabanlı I/O Framework'leri kullanarak birleştirin ve Apache Hadoop gibi Spark ve Spark, tüm veri setleri tamamen sipariş etmeden, tüm veri setlerini sipariş etmeden sıralanabilir.
Daha gelişmiş bir göz, CPU ve GPU arasındaki verileri devirmek, bu yüzden hibrit yaklaşımlar genellikle CPU-bölgeleri üzerinde önceden belirlenmiş bir şekilde performansa sahip olabilir.Sağ ve sunucusuz mimariler saniyeler içinde milyarlarca sıraya girebilir, maliyet-performasyon ticaretini önemli ölçüde hızlandırır.
Potansiyel Pitfalls ML Borularında Sorting
Yararlılığı, bakımsız bir şekilde uygulanan sorunları tanıtabilir. Önemli bir risk veri sızıntısıdır.Eğitime girmeden önce tüm veri setlerini sıralayabilir ve test setleri, özellikle de çapraz-validasyon veya eşdeğerliği için kullanılan satırları etkilerken, test setlerinden bilgiden yararlanabilir.
Başka bir pitfall gereksiz bir hesaplama değildir. Örneğin, Naive Bayes ve lineer modeller sipariş edilebilir; türleme, doğruluk veya hızda iyileşme ile birlikte, rastgele ormanlar genellikle ayrımı, türleştirilmiş bir şekilde gerçekleştirir, bu nedenle büyük eğitim setleri zaman kaybı olabilir.
Sorting ayrıca önemli kalıpları maskeleyebilir. Örneğin, eğer bir hedef değişken tarafından yönetilemezseniz, bu tür bir özellik (örneğin, zamanlayıcı olarak) ve aslında hedefin kendisi nedeniyledir.
ML Borularında Sorting için Pratik Tavsiyeler
- [FONT:0]Sort tren/test bölünmüştükten sonra:) Eğitim ve test setlerinde bağımsız olarak herhangi bir tür operasyon gerçekleştirerek sızıntıyı önlemeyi önlemeyi amaçlar.For time series, use chronological partition and sort by timestamp within each set.
- [FONT:0) istikrarlı bir şekilde kullanılır:[Döneticileri birleştirdiğinizde, ikincil siparişi korumak için stabil algoritmaları (mergesort) güvenilir.
- [FONT:0]Leverage optimize edilmiş kütüphaneler:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticiler) Kullanım:[Döneticiler:[Döneticiler) veya [[Dönemli olmayanlar için, C- bazlı uygulamaları çok optimize ettiler.
- [FONT=0)Profile memory and time:[Dönetici için 100 milyon satırdan fazla ayar, dış sıralama veya dağıtılmış çerçeveleri göz önünde bulundurmak için pandalar kullanın.
- [FONT:0)Belgeler sıralama varsayımları:[Dönetici:0)Kontrollerin belirli bir anahtar ve sipariş (ascending/descending) not etmesini sağlayın, böylece aşağılayıcı tüketiciler veri düzenlemesini anlarlar.
- [FONT:0)Test ve sıralama olmadan:[Dönetici:[Dönetici:0)|benzersiz, ağaç temelli modeller), aslında hız veya doğruluk geliştirirseniz A / B testleri çalıştırın. bazen ekinweighs faydaları.
Robust ML Preprocessing için Mastering Sorting Sorting for Robust ML Preprocessing
Sorting, bir clerical işlemden çok daha fazlasıdır; veri kalitesini doğrudan etkileyen stratejik bir işlemdir, mühendislik, algoritma verimliliği ve nihayetinde model performansı. Doğru şekilde uygulandığında, türleme, daha bilgilendirici özellikler ve daha hızlı eğitim sağlar. yanlış olduğunda, hesaplamalı atıklar, sızıntı ve yanıltıcı modeller. anahtarlama bağlamı anlamalıdır; zaman serisi, kategorik, sayısal, sayısal ve en sonunda model performansı.
Veri hacimleri patlamaya devam ettikçe, her projenin özel taleplerine göre en iyi uygulamaları takip ederek, daha sağlam ve performansçı makine öğrenme sistemleri oluşturmak için algoritma seçiminden yararlanabilirsiniz.