当前位置:

首页 > 业界资讯 > 机器学习超参数调优总结(PySpark ML)

机器学习超参数调优总结(PySpark ML)

ML中的一个重要任务是模型选择,或者使用数据为给定任务找到最佳的模型或参数。这也称为调优。可以对单个的估计器(如LogisticRegression​)进行调优,也可以对包括多种算法、特性化和其他步骤的整个pipeline​进行调优。用户可以一次调优整个Pipeline​,而不是分别调优Pipeline中的每个元素。ML中的一个重要任务是模型选择,或者使用数据为给定任务找到最佳的模型或参数。这也称为调优。可以对单个的Estimator​(如LogisticRegression​)进行调优,也可以对包括

本文目录

    ML中的一个重要任务是模型选择,或者使用数据为给定任务找到最佳的模型或参数。这也称为调优。可以对单个的估计器(如LogisticRegression​)进行调优,也可以对包括多种算法、特性化和其他步骤的整个pipeline​进行调优。用户可以一次调优整个Pipeline​,而不是分别调优 Pipeline 中的每个元素。

    ML中的一个重要任务是模型选择,或者使用数据为给定任务找到最佳的模型或参数。这也称为调优。可以对单个的Estimator​(如LogisticRegression​)进行调优,也可以对包括多种算法、特性化和其他步骤的整个pipeline​进行调优。用户可以一次调优整个Pipeline​,而不是分别调优Pipeline中的每个元素。

    MLlib支持使用CrossValidator和TrainValidationSplit等工具进行模型选择。这些工具需要具备以下条件:

    • 估计器:要调优的算法或管道pipeline
    • 一组参数:可选择的参数,有时称为搜索的“参数网格”
    • 评估者:度量拟合模型在测试数据上的表现

    这些模型选择工具的工作方式如下:

    • 他们将输入数据拆分为单独的训练和测试数据集。
    • 对于每个(训练、测试)对,它们遍历ParamMap 集合:

    对于每个ParamMap​,使用这些参数拟合Estimator​,得到拟合的Model​,并使用Evaluator​ 评估Model的性能。

    • 他们选择Model由表现最好的一组参数产生。

    为了帮助构造参数网格,用户可以使用ParamGridBuilder。默认情况下,参数网格中的参数集以串行方式计算。在使用CrossValidator或TrainValidationSplit运行模型选择之前,可以通过将并行度设置为2或更多(1的值将是串行的)来并行地进行参数评估。并行度的值应该谨慎选择,以便在不超过集群资源的情况下最大化并行度,较大的值不一定会提高性能。一般来说,10以上的值对大多数集群来说应该足够了。

    交叉验证

    CrossValidator交叉验证器首先将数据集分割为一组折叠数据集,这些折叠数据集用作单独的训练数据集和测试数据集。例如,当k=3次时,CrossValidator将生成3对(训练,测试)数据集,每对数据集使用2/3的数据进行训练,1/3的数据进行测试。为了评估一个特定的ParamMap, CrossValidator通过在3个不同的(训练,测试)数据集对上拟合Estimator产生的3个模型计算平均评估度量。

    在确定最佳ParamMap之后,CrossValidator最终使用最佳ParamMap和整个数据集重新匹配Estimator。

    from pyspark.ml import Pipeline
    from pyspark.ml.classification import LogisticRegression
    from pyspark.ml.evaluation import BinaryClassificationEvaluator
    from pyspark.ml.feature import HashingTF, Tokenizer
    from pyspark.ml.tuning import CrossValidator, ParamGridBuilder
    
    # 准备训练文件,并做好标签。
    training = spark.createDataFrame([
    (0, "a b c d e spark", 1.0),
    (1, "b d", 0.0),
    (2, "spark f g h", 1.0),
    (3, "hadoop mapreduce", 0.0),
    (4, "b spark who", 1.0),
    (5, "g d a y", 0.0),
    (6, "spark fly", 1.0),
    (7, "was mapreduce", 0.0),
    (8, "e spark program", 1.0),
    (9, "a e c l", 0.0),
    (10, "spark compile", 1.0),
    (11, "hadoop software", 0.0)
    ], ["id", "text", "label"])
    
    # 配置一个ML管道,它由树stages组成:tokenizer、hashingTF和lr。
    tokenizer = Tokenizer(inputCol="text", outputCol="words")
    hashingTF = HashingTF(inputCol=tokenizer.getOutputCol(), outputCol="features")
    lr = LogisticRegression(maxIter=10)
    pipeline = Pipeline(stages=[tokenizer, hashingTF, lr])
    
    # 我们现在将Pipeline作为一个Estimator,将其包装在CrossValidator实例中。
    # 这将允许我们共同选择所有管道阶段的参数。
    # 交叉验证器需要一个Estimator、一组Estimator ParamMaps和一个Evaluator。
    # 我们使用ParamGridBuilder来构造一个用于搜索的参数网格。
    # hashingTF.numFeatures 的3个值, lr.regParam的2个值,
    # 这个网格将有3 x 2 = 6的参数设置供CrossValidator选择。
    
     
    paramGrid = ParamGridBuilder() 
    .addGrid(hashingTF.numFeatures, [10, 100, 1000]) 
    .addGrid(lr.regParam, [0.1, 0.01]) 
    .build()
    
    crossval = CrossValidator(estimator=pipeline,
    estimatorParamMaps=paramGrid,
    evaluator=BinaryClassificationEvaluator(),
    numFolds=2)# 使用3+ folds
    
    # 运行交叉验证,并选择最佳参数集。
    cvModel = crossval.fit(training)
    
    # 准备测试未标注的文件
    test = spark.createDataFrame([
    (4, "spark i j k"),
    (5, "l m n"),
    (6, "mapreduce spark"),
    (7, "apache hadoop")
    ], ["id", "text"])
    
    # 对测试文档进行预测, cvModel使用发现的最佳模型(lrModel)。
    prediction = cvModel.transform(test)
    selected = prediction.select("id", "text", "probability", "prediction")
    for row in selected.collect():
    print(row)

    训练验证拆分

    除了 CrossValidator 之外,Spark 还提供了用于超参数调优的 TrainValidationSplit。TrainValidationSplit 只计算每个参数组合一次,而在 CrossValidator 的情况下是k次。因此,它的成本较低,但当训练数据集不够大时,它不会产生可靠的结果。

    与 CrossValidator 不同,TrainValidationSplit 创建单个(训练、测试)数据集对。它使用 trainRatio 参数将数据集分成这两部分。例如,当trainRatio=0.75 时,TrainValidationSplit 将生成一个训练和测试数据集对,其中 75% 的数据用于训练,25% 用于验证。

    像 CrossValidator 一样,TrainValidationSplit 最终使用最佳 ParamMap 和整个数据集匹配 Estimator。

    from pyspark.ml.evaluation import RegressionEvaluator
    from pyspark.ml.regression import LinearRegression
    from pyspark.ml.tuning import ParamGridBuilder, TrainValidationSplit
    
    # Prepare training and test data.
    data = spark.read.format("libsvm")
    .load("data/mllib/sample_linear_regression_data.txt")
    train, test = data.randomSplit([0.9, 0.1], seed=12345)
    
    lr = LinearRegression(maxIter=10)
    
    # 我们使用ParamGridBuilder来构造一个用于搜索的参数网格。
    # TrainValidationSplit将尝试所有值的组合,并使用评估器确定最佳模型。
    paramGrid = ParamGridBuilder()
    .addGrid(lr.regParam, [0.1, 0.01]) 
    .addGrid(lr.fitIntercept, [False, True])
    .addGrid(lr.elasticNetParam, [0.0, 0.5, 1.0])
    .build()
    
    # 在这种情况下,估计器是简单的线性回归。
    # TrainValidationSplit需要一个Estimator、一组Estimator ParamMaps 和一个 Evaluator。
    tvs = TrainValidationSplit(estimator=lr,
     estimatorParamMaps=paramGrid,
     evaluator=RegressionEvaluator(),
     # 80%的数据将用于培训,20%用于验证。
     trainRatio=0.8)
    
    # 运行TrainValidationSplit,并选择最佳参数集。
    model = tvs.fit(train)
    
    # 对测试数据进行预测。模型是参数组合后性能最好的模型。
    model.transform(test)
    .select("features", "label", "prediction")
    .show()

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    业界资讯 机器学习
    相关文章 更多
    机器学习之父MichaelJordan:AGl是炒作,AI的下一个战场是经济学
    机器学习之父MichaelJordan:AGl是炒作,AI的下一个战场是经济学

    机器学习奠基人MichaelJordan认为AGI是公关炒作,AI的真正挑战在于让系统学会协调。他主张机器学习必须与经济学结合,关注不确定性、激励机制和数据流动等社会系统性问题,而非单纯追求模型能力。

    手写线程池,对照学习ThreadPoolExecutor线程池实现原理!
    手写线程池,对照学习ThreadPoolExecutor线程池实现原理!

    持续坚持原创输出,点击蓝字关注我吧 ❝ 沉淀、分享、成长,让自己和他人都能有所收获! ❞ 目录 一、前言二、面试题三、线程池讲解1. 先看个例子2. 手写一个线程池3. 线程池源码分析四、总结五、系列推荐一、前言人看手机,机器学习!正好是2020年,看到这张图还是蛮有意思的。以前小时候总会看到一些科

    deepseek-智能助手入口
    deepseek-智能助手入口

    当前数字时代,deepseek入口智能助手凭借前沿技术架构为用户带来革新体验 在如今这个数字浪潮翻涌的时代,deepseek入口智能助手凭借其前沿的技术架构,为用户带来了真正意义上的革新体验。这个平台巧妙融合了自然语言处理与知识图谱技术,能够精准解析那些看似复杂的语义需求,已然成为提升工作效率的智能

    用相关性分析消除“冗余特征”
    用相关性分析消除“冗余特征”

    刚开始学机器学习时,我也像大部分人 一样,有个很朴素的想法:特征越多,模型能学到的信息就越多,效果自然越好。 所以每次拿到数据,我就拼命往模型里塞特征——能算出来的统计量全加上,能衍生出来的比率全拼上。 一个原本 20 列的数据集,经常被我搞到七八十列。 然后我就发现事情不太对劲了: 训练时间明显变

    用方差阈值过滤掉“惰性特征”
    用方差阈值过滤掉“惰性特征”

    机器学习实战中,大家往往把精力花在调参和选模型上,却忽略了一个更基础的问题:喂给模型的数据里,有多少特征是真正有用的? 刚开始学机器学习那会儿,很多人特别喜欢堆特征——不管有用没用先一股脑全塞进去,总觉得特征越多模型越聪明。直到有一次跑练习数据集,X_train.shape 直接干到了 (50000

    超细空气颗粒物每年致约199万人早亡
    超细空气颗粒物每年致约199万人早亡

    空气中直径小于100纳米的超细颗粒物每年导致约199万人早逝,其中近半因心血管疾病。该颗粒物主要来自化石燃料,可通过呼吸进入血液,引发氧化应激和内皮功能紊乱,是未被充分认识的心血管危险因素。若年均浓度控制在每立方厘米5000个以下,全球超额死亡率可降低约45%。

    当我们用错误的尺子量对了东西,会发生什么?
    当我们用错误的尺子量对了东西,会发生什么?

    这项研究来自Ezgi Korkmaz,论文以预印本形式发布于2026年7月8日,编号为arXiv:2607.07769,发表于cs.LG(机器学习)领域,并将出版于2026年人工智能促进协会(AAAI)会议论文集。有兴趣深入了解的读者可以通过arXiv编号2607.07769查询完整论文。 深度强化

    学少儿编程还是机器人编程
    学少儿编程还是机器人编程

    机器人编程侧重硬件组装与程序驱动,编程受限于特定机器人;少儿编程系统化教授编程知识,从Scratch启蒙延伸至Python、C++等高级语言。两者各有侧重,选择取决于希望孩子提升的能力方向。

    少儿编程分类全解析:软件编程 VS 硬件编程,孩子该怎么选?
    少儿编程分类全解析:软件编程 VS 硬件编程,孩子该怎么选?

    少儿编程分为软件与硬件两大方向。软件编程侧重逻辑与代码能力,含图形化、Python、C++,适配学业竞赛;硬件编程侧重动手与工程实践,含乐高搭建与机器人。选择应基于孩子兴趣与年龄。

    Python 基础(一):入门必备知识
    Python 基础(一):入门必备知识

    学习Python,从基础语法开始是最稳妥的路径。这篇文章整理了Python入门阶段必须掌握的核心概念,包括标识符、关键字、引号、编码、输入输出、缩进、多行、注释、数据类型以及运算符等,后面还整理了基础进阶、爬虫、自动化、数据分析、小游戏、趣味项目以及自学路线等系列内容,方便你按需查阅。 目录 1 标

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程
    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版
    macOS

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版
    Windows

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。