Sklearn RandomizedSearchCV，评估每个随机模型

Question

我想尝试优化 RandomForest 回归模型的参数，以便在准确度和预测速度之间找到最佳平衡点。 我的想法是使用随机网格搜索，并评估每个测试随机参数配置的速度/准确性。

所以，我准备了一个参数网格，我可以在训练数据上运行 k-fold cv

    ## parameter grid for random search
    n_estimators = [1, 40, 80, 100, 120]
    max_features = ['auto', 'sqrt']
    max_depth = [int(x) for x in np.linspace(10, 110, num = 11)]
    max_depth.append(None)
    min_samples_split = [2, 5, 10]
    min_samples_leaf = [1, 2, 4]
    bootstrap = [True, False]
    random_grid = {'n_estimators': n_estimators,
               'max_features': max_features,
               'max_depth': max_depth,
               'min_samples_split': min_samples_split,
               'min_samples_leaf': min_samples_leaf,
               'bootstrap': bootstrap}

    rf = RandomForestRegressor()
    rf_random = RandomizedSearchCV(estimator = rf, param_distributions = random_grid, n_iter = 100, cv = 3, verbose=2, n_jobs = -1)
    rf_random.fit(X_train, y_train)

我找到了获取最佳模型参数的方法，方法是：

rf_random.best_params_

但是，我想遍历所有随机模型，检查它们的参数值，在测试集上评估它们并将参数值、准确性和速度写入并输出数据帧，例如：

for model in rf_random:
   start_time_base = time.time()
   y_pred = model.predict(X_test) -> evaluate the current random model on the test data
   time = (time.time()-start_time_base)/X_test.shape[0]
   rmse = mean_squared_error(y_test, y_pred, squared=False)
   params = something to get the values of the parameters for this model
   
   write to dataframe...

有没有办法做到这一点？为了清楚起见，我问的是模型和参数的迭代，而不是写入数据框部分:) 我应该采用完全不同的方法吗？

Answer 1

您可以通过调用rf_random.cv_results_ 获得想要使用模型参数和CV 结果创建的df，您可以立即将其放入df：all_results = pd.DataFrame(rf_random.cv_results_)。

每次我看到它在实践中使用时，它都被视为您正在寻找的所有指标的一个很好的衡量标准；您在问题中描述的内容是不必要的。但是，如果您想完成上面描述的内容（即针对保留的测试集进行评估而不是交叉验证），则可以通过此 df 并在循环中定义每个参数组合的模型：

for i in range(len(all_results)):

    model = RandomForestRegressor(n_estimators = all_results['n_estimators'][i],
                                  max_features = all_results['max_features'][i],
                                  ...)
    
    model.fit(X_train, y_train)

    start_time_base = time.time()
    y_pred = model.predict(X_test) -> evaluate the current random model on the test data
    time = (time.time()-start_time_base)/X_test.shape[0]

    # Evaluate predictions however you see fit

由于在 RandomizedSearchCV 中只为最佳参数组合保留训练模型，因此您需要在此循环中重新训练模型。