交叉验证评估模型性能

2024-05-09 01:01:00

在构建一个机器学习模型之后，我们需要对模型的性能进行评估。如果一个模型过于简单，就会导致欠拟合（高偏差）问题，如果模型过于复杂，就会导致过拟合（高方差）问题。为了使模型能够在欠拟合和过拟合之间找到一个折中方案，我们需要对模型进行评估，后面将会介绍holdout交叉验证和k折交叉验证，通过这两种方法，我们可以获得一个模型泛化误差的可靠估计，也就是模型在新数据上的性能。

一、holdout交叉验证

holdout交叉验证(holdout cross-validation)是评估机器学习模型泛化能力一种常用的方法。holdout方法是将数据集划分为训练集和测试集，训练集用于训练模型，测试集用于评估模型的性能。

但是，如果我们在模型选中过程中不断的重复使用相同的测试数据，其实就可以将测试数据看作训练数据的一部分，从而导致模型的过拟合。在使用holdout交叉验证的时候，有一种更好的方法可以避免过拟合，将数据集分为三个部分：训练集、测试集和验证集。训练集用于不同模型的拟合，模型在验证集上的表现作为模型性能的评估和选择标准，测试集是当模型的参数优化完成之后，再用来评估模型的泛化误差。

holdout方法的缺点：模型性能的评估对于训练集和验证集的划分是敏感的，评价的结果会随着样本的不同而发生变化。接下来将介绍一种鲁棒性更高的性能评价技术：k折交叉验证。

二、k折交叉验证

k折交叉验证(k-fold cross-validation)，不重复的将训练集划分为k个，其中k-1个

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