XGBOOST回归预测 | Matlab xgboost(XGBOOST) 回归预测

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Matlab科研辅导帮

2927人浏览 · 2023-09-28 14:16:53

Matlab科研辅导帮 · 2023-09-28 14:16:53 发布

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。

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🔥 内容介绍

在数据科学和机器学习领域，回归预测是一项关键任务。它可以帮助我们预测连续变量的值，从而为决策提供有力的支持。在本篇博文中，我们将介绍基于XGBoost算法实现数据回归预测的方法。

XGBoost是一种强大的机器学习算法，它在许多数据科学竞赛中表现出色。它是一种梯度提升算法，通过迭代地训练多个决策树模型来逐步提升预测性能。与传统的决策树算法相比，XGBoost具有更好的泛化能力和准确性。

首先，我们需要准备我们的数据集。数据集应该包含一些特征(自变量)和一个目标变量(因变量)。特征可以是数值型、分类型或者文本型，但是目标变量必须是连续型的。我们还需要将数据集分为训练集和测试集，以便评估模型的性能：

在构建模型之前，我们还需要将数据集分为训练集和测试集：

# 将数据集分为训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

现在，我们可以开始构建我们的XGBoost回归模型了。首先，我们需要定义模型的超参数。XGBoost有许多可调整的参数，如学习率、最大树深度、子样本比例等。我们可以通过交叉验证来选择最佳的参数组合。

# 定义模型的超参数
params = {
    'objective': 'reg:squarederror',
    'learning_rate': 0.1,
    'max_depth': 3,
    'subsample': 0.8
}

# 将数据转换为DMatrix格式
dtrain = xgb.DMatrix(X_train, label=y_train)
dtest = xgb.DMatrix(X_test, label=y_test)

# 训练模型
model = xgb.train(params, dtrain, num_boost_round=100)

训练完成后，我们可以使用模型对测试集进行预测，并计算预测结果与真实结果之间的均方根误差(RMSE)：

# 对测试集进行预测
y_pred = model.predict(dtest)

# 计算均方根误差
rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y_test, y_pred))

最后，我们可以根据实际需求对模型进行优化和调整。可以尝试不同的超参数组合、特征工程和模型集成等方法来提高预测性能。

总结起来，基于XGBoost实现数据回归预测是一项强大而有用的技术。它可以帮助我们预测连续变量的值，并为决策提供准确的支持。通过使用XGBoost库和一些简单的代码，我们可以轻松地构建和训练一个高性能的回归模型。

希望本篇博文对你理解和应用基于XGBoost的数据回归预测有所帮助。祝你在数据科学和机器学习的旅程中取得成功！

📣 部分代码

function model = xgboost_train(p_train, t_train, params, max_num_iters)
%%% Function inputs:
% p_train:        matrix of inputs for the training set
% t_train:        vetor of labels/values for the test set
% params :        structure of learning parameters
% max_num_iters: max number of iterations for learning

%%% Function output:
% model: a structure containing:
%     iters_optimal; % number of iterations performs by xgboost (final model)
%     h_booster_ptr; % pointer to the final model
%     params;        % model parameters (just for info)
%     missing;       % value considered "missing"

%% 加载 xgboost 库
loadlibrary('xgboost')

%% 设置参数
missing = single(NaN);          % 设置该值被视为"缺失"
iters_optimal = max_num_iters;  % 最大迭代次数

%% 设置xgboost的相关参数
if isempty(params)
    params.booster           = 'gbtree';
    % params.objective         = 'binary:logistic';
    params.objective         = 'reg:linear';
    params.max_depth         = 5;
    params.eta               = 0.1;
    params.min_child_weight  = 1;
    params.subsample         = 0.9;
    params.colsample_bytree  = 1;
    params.num_parallel_tree = 1;
end