人工智能系列之二十:必然中的偶然,机器学习中的随机数-20190429-华泰证券-24页 - 副本.pdf

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本文深入探讨了机器学习模型在金融领域特别是股票选配上面临的随机性和不确定性的挑战,通过详细的案例分析,揭示了机器学习模型背后的“必然中的偶然”。文章首先概述了机器学习中引入随机数的重要性,强调了随机数在模型泛化能力和避免过拟合中的关键作用。接着,通过测试逻辑回归、XGBoost、随机森林和全连接神经网络四种常见的机器学习模型在不同随机数种子下的表现,发现逻辑回归的结果相对稳定,变化不大;而全连接神经网络的结果变化较大,存在较大的不确定性;XGBoost和随机森林的结果则介于两者之间。文章进一步分析了这些模型对随机数敏感度的原因,指出模型的复杂度和随机数的作用方式是影响其敏感度的关键因素。最后,文章提醒投资者,在解读机器学习模型的预测结果时,需要注意模型的随机性和不确定性,特别是在面对复杂的神经网络模型时,应综合考虑多个随机数种子下的结果,以获得更加稳健的投资决策。

关键要点

  1. 机器学习多个环节涉及随机数,包括训练集、验证集和测试集的随机划分,对神经网络权值进行随机初始化,利用随机梯度下降法求损失函数最优解,随机森林、XGBoost等决策树集成模型的行列采样,以及神经网络训练过程中使用Dropout技术等。

  2. 随机数的目的是增强模型的泛化能力。

  3. 数据集的随机划分可以减少过拟合现象的发生。

  4. 随机梯度下降法可以帮助模型更快地收敛到全局最优解。

  5. 随机森林、XGBoost等决策树集成模型可以通过随机采样来降低方差,提高模型的稳定性。

必然中的偶然

这一章节主要讲述了机器学习中的随机数问题。作者通过实验发现,不同的机器学习模型对于随机数的敏感程度是不同的。其中,逻辑回归对随机数不太敏感,而全连接神经网络则比较敏感。机器学习中的多个环节都会涉及到随机数,比如训练集、验证集和测试集的随机划分,以及对神经网络权值进行随机初始化等等。引入这些随机数可以增强模型的泛化能力。最后,作者提醒读者要意识到机器学习选股模型可能存在随机数种子选择偏差的风险,并且给出了保证训练结果可重复的方法。

机器学习中的随机数与应用

这一章节是关于机器学习中的随机数的研究报告。文章介绍了机器学习中的随机数在数据集的随机划分、优化算法以及神经网络等方面的应用,并详细阐述了赋予参数随机初始值、随机梯度下降等技术的原理和实现方法。此外,该章节还探讨了机器学习选股模型随机性的来源,并提供了相应的测试流程和模型性能评估指标。总的来说,本章节对于理解机器学习中的随机数应用具有重要的参考价值。

机器学习中的随机数与模型泛化能力

这一章节主要讲述了机器学习算法中存在的随机因素以及其对于结果的影响。机器学习算法中涉及到许多随机数,如训练集、验证集和测试集的随机划分,对神经网络的权值进行随机初始化等等。这些随机因素的存在可以增强模型的泛化能力,但也可能导致结果的不同。因此,在进行机器学习实验时需要固定随机数种子以确保结果的可重复性。同时,文章还探讨了如何测试不同选股模型对随机数种子的敏感程度,并提出了应对策略。

机器学习中的随机数及其作用

这一章节主要介绍了机器学习中随机数的应用及其作用。随机数可以用于数据集的划分、优化算法、集成学习以及神经网络等方面。计算机无法产生绝对随机的随机数,只能产生“伪随机数”。这种随机数既有随机性又有规律性,由某些公式和函数生成。常见的随机数生成方法包括同余法和梅森旋转算法。随机数的产生机理确保了使用相同随机数种子产生的序列是完全相同的,从而保证使用者在固定随机数种子后能得到可重复的确定性结果。

机器学习算法中数据集的随机划分

这一章节主要介绍了机器学习算法中常见的随机数应用——数据集的随机划分。在训练模型之前,我们需要将原始数据集随机分成训练集、验证集和测试集。其中,训练集用于训练模型,验证集用于选择模型或调整超参数,而测试集则用于评估模型的性能。为了保证划分后的数据集能够代表原始数据集,我们需要使用随机数来实现随机划分,并且通常会进行多次随机划分以获得稳定的结果。需要注意的是,在处理时间序列数据时,我们通常不会进行混洗操作,而是直接按时间顺序划分数据集。