Apprentissage automatique automatique avec H2O

Optimisation des hyperparamètres en R

Dr. Shirin Elsinghorst

Senior Data Scientist

Apprentissage automatique automatisé (AutoML)

  • Réglage automatique des algorithmes, en plus des hyperparamètres

 

  • AutoML rend le réglage et l’optimisation des modèles plus rapides et plus simples

 

  • AutoML ne nécessite qu’un jeu de données, une cible et une limite de temps ou de nombre de modèles pour l’entraînement
Optimisation des hyperparamètres en R

AutoML dans H2O

AutoML compare

  • Régression/Classification linéaire généralisée (GLM)
  • Random Forest (distribué) (DRF)
  • Arbres extrêmement randomisés (XRT)
  • Gradient Boosting extrême (XGBoost)
  • Machines de Gradient Boosting (GBM)
  • Deep Learning (réseau de neurones artificiels entièrement connecté à plusieurs couches)
  • Ensembles empilés (de tous les modèles et des meilleurs par famille)
Optimisation des hyperparamètres en R

Hyperparamètres GBM

  • histogram_type
  • ntrees
  • max_depth
  • min_rows
  • learn_rate
  • sample_rate
  • col_sample_rate
  • col_sample_rate_per_tree
  • min_split_improvement

Hyperparamètres Deep Learning

  • epochs
  • adaptivate_rate
  • activation
  • rho
  • epsilon
  • input_dropout_ratio
  • hidden
  • hidden_dropout_ratios
Optimisation des hyperparamètres en R
# Using h2o.automl function
automl_model <- h2o.automl(x = x, y = y,
                           training_frame = train,
                           validation_frame = valid,
                           max_runtime_secs = 60,
                           sort_metric = "logloss",
                           seed = 42)
  • renvoie un classement de tous les modèles, ordonné selon la métrique choisie (ici « logloss »)
Slot "leader":
Model Details:
==============

H2OMultinomialModel: gbm
Model Summary: 
 number_of_trees number_of_internal_trees model_size_in_bytes min_depth
             189                      567               65728         1
 max_depth mean_depth min_leaves max_leaves mean_leaves
         5    2.96649          2          6     4.20988
Optimisation des hyperparamètres en R

Afficher le classement AutoML

lb <- automl_model@leaderboard
                                    model_id mean_per_class_error
1  GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_6           0.01851852
2 GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_30           0.02777778
3 GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_18           0.02777778
4  GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_9           0.03703704
  • Par défaut, le classement est calculé avec une validation croisée en 5 plis.

https://docs.h2o.ai/h2o/latest-stable/h2o-docs/automl.html

Optimisation des hyperparamètres en R

Extraire des modèles du classement AutoML

# List all models by model id
model_ids <- as.data.frame(lb)$model_id
 [1] "GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_6"       
 [3] "GBM_grid_0_AutoML_20181029_144443_model_18"         
[19] "XRT_0_AutoML_20181029_144443"
[20] "DRF_0_AutoML_20181029_144443"            
[24] "DeepLearning_0_AutoML_20181029_144443"                        
[41] "StackedEnsemble_BestOfFamily_0_AutoML_20181029_144443" 
[42] "StackedEnsemble_AllModels_0_AutoML_20181029_144443" 
# Get the best model
aml_leader <- automl_model@leader
  • aml_leader est un objet de modèle H2O standard et se manipule comme tel.
Optimisation des hyperparamètres en R

Préparez-vous pour la dernière série d’exercices !

Optimisation des hyperparamètres en R

Preparing Video For Download...