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Python实现哈里斯鹰优化算法(HHO)优化LightGBM回归模型(LGBMRegressor算法)项目实战_lightgbmregressor

lightgbmregressor

说明:这是一个机器学习实战项目(附带数据+代码+文档+视频讲解),如需数据+代码+文档+视频讲解可以直接到文章最后获取。




1.项目背景

2019年Heidari等人提出哈里斯鹰优化算法(Harris Hawk Optimization, HHO),该算法有较强的全局搜索能力,并且需要调节的参数较少的优点。

本项目通过HHO哈里斯鹰优化算法寻找最优的参数值来优化LightGBM回归模型。

2.数据获取

本次建模数据来源于网络(本项目撰写人整理而成),数据项统计如下:

 

数据详情如下(部分展示):

3.数据预处理

3.1 用Pandas工具查看数据

使用Pandas工具的head()方法查看前五行数据:

关键代码:

3.2数据缺失查看

使用Pandas工具的info()方法查看数据信息:

从上图可以看到,总共有9个变量,数据中无缺失值,共1000条数据。

关键代码:

3.3数据描述性统计

通过Pandas工具的describe()方法来查看数据的平均值、标准差、最小值、分位数、最大值。

关键代码如下:

4.探索性数据分析

4.1 y变量直方图

用Matplotlib工具的hist()方法绘制直方图:

从上图可以看到,y变量主要集中在-300~300之间。

4.2 相关性分析

从上图中可以看到,数值越大相关性越强,正值是正相关、负值是负相关。  

5.特征工程

5.1 建立特征数据和标签数据

关键代码如下:

5.2 数据集拆分

通过train_test_split()方法按照80%训练集、20%测试集进行划分,关键代码如下:

6.构建HHO哈里斯鹰优化算法优化LightGBM回归模型

主要使用HHO哈里斯鹰优化算法优化LightGBM回归算法,用于目标回归。

6.1 HHO哈里斯鹰优化算法寻找的最优参数

关键代码:

每次迭代的过程数据:

 最优参数:

6.2 最优参数值构建模型

 

7.模型评估

7.1 评估指标及结果

评估指标主要包括可解释方差值、平均绝对误差、均方误差、R方值等等。

从上表可以看出,R方0.9597,为模型效果良好。

关键代码如下:

 7.2 真实值与预测值对比图

从上图可以看出真实值和预测值波动基本一致,模型拟合效果良好。       

8.结论与展望

综上所述,本文采用了HHO哈里斯鹰优化算法寻找LightGBM回归模型的最优参数值来构建回归模型,最终证明了我们提出的模型效果良好。此模型可用于日常产品的预测。  


  1. # 本次机器学习项目实战所需的资料,项目资源如下:
  2. # 项目说明:
  3. # 链接:https://pan.baidu.com/s/169aAhy1ESmH50ATl0egs4g
  4. # 提取码:b9wf
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