Explorer les hyperparamètres de Random Forest

Comprendre quels hyperparamètres sont disponibles et l’impact des différents réglages est une compétence clé pour tout data scientist. À mesure que les modèles deviennent plus complexes, les paramètres possibles se multiplient, mais seuls certains auront un impact important sur votre modèle.

Vous allez d’abord évaluer un modèle Random Forest existant (avec quelques mauvais choix d’hyperparamètres !) puis faire de meilleurs choix pour un nouveau modèle Random Forest et évaluer ses performances.

Vous avez à disposition :

les DataFrames X_train, X_test, y_train, y_test
un estimateur Random Forest pré-entraîné, rf_clf_old
les prédictions de cet estimateur sur le jeu de test, rf_old_predictions

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Optimisation des hyperparamètres en Python

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Exercice interactif pratique

Essayez cet exercice en complétant cet exemple de code.

# Print out the old estimator, notice which hyperparameter is badly set
print(____)

# Get confusion matrix & accuracy for the old rf_model
print("Confusion Matrix: \n\n {} \n Accuracy Score: \n\n {}".format(
  	confusion_matrix(____, ____),
  	accuracy_score(____, ____)))

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Optimisation des hyperparamètres en Python

IntermédiaireNiveau de compétence

4.9+

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Dans ce chapitre d’introduction, vous apprendrez la différence entre hyperparamètres et paramètres. Vous vous exercerez à extraire et analyser des paramètres, puis à définir des valeurs d’hyperparamètres pour plusieurs algorithmes de Machine Learning courants. Au passage, vous verrez des bonnes pratiques pour choisir quels hyperparamètres optimiser, quelles valeurs tester, et vous construirez des courbes d’apprentissage pour analyser vos choix.

Exercise 1: Introduction et « Paramètres »Exercise 2: Paramètres dans la régression logistique Exercise 3: Extraire un paramètre de régression logistique Exercise 4: Extraire un paramètre d’un Random Forest Exercise 5: Introduction aux hyperparamètres Exercise 6: Hyperparamètres dans les Random Forests Exercise 7: Explorer les hyperparamètres de Random Forest

Exercice en cours

Exercise 8: Hyperparamètres de KNN Exercise 9: Définir et analyser les valeurs d’hyperparamètres Exercise 10: Automatiser le choix des hyperparamètres Exercise 11: Construire des courbes d’apprentissage

Ce chapitre vous présente une méthode populaire d’optimisation automatique des hyperparamètres appelée Grid Search. Vous verrez de quoi il s’agit, comment cela fonctionne, et vous pratiquerez une Grid Search avec Scikit Learn. Vous apprendrez ensuite à analyser les résultats d’une Grid Search et vous entraînerez sur des exemples concrets.

Exercise 1: Introduction à la Grid Search Exercise 2: Créer des fonctions de grid search Exercise 3: Ajuster itérativement plusieurs hyperparamètres Exercise 4: Combien de modèles ?Exercise 5: Grid Search avec Scikit Learn Exercise 6: Entrées de GridSearchCV Exercise 7: GridSearchCV avec Scikit Learn Exercise 8: Comprendre la sortie d’une grid search Exercise 9: Utiliser les meilleurs résultats Exercise 10: Explorer les résultats de la grid search Exercise 11: Analyser les meilleurs résultats Exercise 12: Exploiter les meilleurs résultats

Dans ce chapitre, vous découvrirez une autre méthode populaire d’optimisation automatique des hyperparamètres : la Random Search. Vous verrez ce que c’est, comment elle fonctionne et, surtout, en quoi elle diffère de la grid search. Vous étudierez ses avantages et ses limites, et quand la privilégier par rapport à la Grid Search. Vous pratiquerez une Random Search avec Scikit Learn, ainsi que la visualisation et l’interprétation des résultats.

Exercise 1: Introduction à la Random Search Exercise 2: Échantillonner aléatoirement des hyperparamètres Exercise 3: Recherche aléatoire avec Random Forest Exercise 4: Visualiser une Random Search Exercise 5: Random Search avec Scikit Learn Exercise 6: Entrées de RandomSearchCV Exercise 7: L’objet RandomizedSearchCV Exercise 8: RandomizedSearchCV dans Scikit Learn Exercise 9: Comparer Grid Search et Random Search Exercise 10: Comparer Random Search et Grid Search Exercise 11: Grid Search et Random Search côte à côte

Dans ce dernier chapitre, vous aurez un aperçu de méthodes plus avancées d’optimisation des hyperparamètres, regroupées sous le terme « informed search ». Cela inclut une approche dite « coarse to fine », ainsi que des algorithmes bayésiens et génétiques. Vous verrez en quoi l’informed search se distingue de l’uninformed search et acquerrez des compétences pratiques sur chacune des approches mentionnées, en les comparant au fil du chapitre.

Exercise 1: Recherche informée : du global au fin Exercise 2: Visualiser la méthode « du grossier au précis »Exercise 3: Itérations du grossier au fin Exercise 4: Recherche informée : statistiques bayésiennes Exercise 5: Règle de Bayes en Python Exercise 6: Optimisation bayésienne des hyperparamètres avec Hyperopt Exercise 7: Recherche informée : algorithmes génétiques Exercise 8: Réglage génétique des hyperparamètres avec TPOT Exercise 9: Analyser la stabilité de TPOT Exercise 10: Félicitations !