在模型评估过程中,有哪些主要的验证方法,他们的优缺点是什么?在自助法的采样过程中,对N个样本进行N次自助采样,当N区域无穷大时最终有多少个数据从未被选择过?

Holdout检验:

Holdot检验是最简单也是最直接的验证方法,它将原始的样本集合随机划分成训练集和验证集2部分。

比方说,对于一个点击率预测模型,我们把样本按照70%-30%的比例分成2部分,70%的样本用于模型训练。30%用于模型验证,包括绘制ROC曲线,计算精确率和召回率等指标来评估模型性能。

holdout检验的缺点很明显:

即在验证集上计算出来的最后评估指标和原始分组有很大的关系。为了消除这个随机性,研究者引入了“交叉检验”.

 

交叉检验:

k-fold交叉验证:

首先将全部样本划分成K个大小相等的样本子集。依次遍历这K个子集, 每次  每次把当前子集作为验证集,其余所有子集作为训练集,进行模型训练和评估。最后把k次的评估指标的平均值作为最终的评估指标。在实际实验中,K经常取值10.

留一验证:

每次留下一个样本作为验证集,其余所以样本作为测试集。样本总数为N,一次对N个样本进行遍历,进行N次验证,在将评估指标求平均值得到最终的评估指标。在样本总数较多的情况下,留一验证法的时间开销极大。

事实上,留一验证是留p验证的特例,留P验证是每次留下P个样本作为验证集,从N个元素中选出P个元素有cnp个可能,因此它的时间开销更是远远高于留一验证,所以很少使用。

自助法:

不管是holdout检验还是交叉检验,都是基于划分训练集合测试集的方法进行模型评估的。然后,当样本规模比较小时,将样本集进行划分会让训练集进一步减小,这可能会影响模型训练效果。有没有能维持训练集合样本规模的验证方法呢?自助法可以比较好的解决这个问题;

自助法基于自助采样法的检验方法。对于总数为N的样本集合,进行N次有放回的随机抽样,得到大小为N的训练集。N次采样过程中,有的样本会被重复采样,有的样本没有被抽取过,将这些没有被抽取过的样本作为验证集,进行模型验证,这就是自助法验证过程。

 

 

在自助法的采样过程中,对N个样本进行N次自助采样,当N区域无穷大时最终有多少个数据从未被选择过?

这是个概率题;当样本很大的时候,大约以偶36.8%的样本未被选择过,可以作为验证集。

一个样本在抽样过程中未被抽中的概率为1-1/n.n次均未被抽中的概率为(1-1/n)的n次方。

 

 

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