ClickHouse/docs/ru/sql-reference/aggregate-functions/reference/stochasticlinearregression.md

sidebar_position
221

stochasticLinearRegression

Функция реализует стохастическую линейную регрессию. Поддерживает пользовательские параметры для скорости обучения, коэффициента регуляризации L2, размера mini-batch и имеет несколько методов обновления весов (Adam (по умолчанию), simple SGD, Momentum, Nesterov).

Параметры

Есть 4 настраиваемых параметра. Они передаются в функцию последовательно, однако не обязательно указывать все, используются значения по умолчанию, однако хорошая модель требует некоторой настройки параметров.

stochasticLinearRegression(1.0, 1.0, 10, 'SGD')

1. Скорость обучения — коэффициент длины шага, при выполнении градиентного спуска. Слишком большая скорость обучения может привести к бесконечным весам модели. По умолчанию 0.00001.
2. Коэффициент регуляризации l2. Помогает предотвратить подгонку. По умолчанию 0.1.
3. Размер mini-batch задаёт количество элементов, чьи градиенты будут вычислены и просуммированы при выполнении одного шага градиентного спуска. Чистый стохастический спуск использует один элемент, однако использование mini-batch (около 10 элементов) делает градиентные шаги более стабильными. По умолчанию 15.
4. Метод обновления весов, можно выбрать один из следующих: Adam (по умолчанию), SGD, Momentum, Nesterov. Momentum и Nesterov более требовательные к вычислительным ресурсам и памяти, однако они имеют высокую скорость схождения и устойчивости методов стохастического градиента.

Использование

stochasticLinearRegression используется на двух этапах: построение модели и предсказание новых данных. Чтобы построить модель и сохранить её состояние для дальнейшего использования, мы используем комбинатор -State. Для прогнозирования мы используем функцию evalMLMethod, которая принимает в качестве аргументов состояние и свойства для прогнозирования.

1. Построение модели

Пример запроса:

CREATE TABLE IF NOT EXISTS train_data
(
    param1 Float64,
    param2 Float64,
    target Float64
) ENGINE = Memory;

CREATE TABLE your_model ENGINE = Memory AS SELECT
stochasticLinearRegressionState(0.1, 0.0, 5, 'SGD')(target, param1, param2)
AS state FROM train_data;

Здесь нам также нужно вставить данные в таблицу train_data. Количество параметров не фиксировано, оно зависит только от количества аргументов, перешедших в linearRegressionState. Все они должны быть числовыми значениями. Обратите внимание, что столбец с целевым значением (которое мы хотели бы научиться предсказывать) вставляется в качестве первого аргумента.

2. Прогнозирование

После сохранения состояния в таблице мы можем использовать его несколько раз для прогнозирования или смёржить с другими состояниями и создать новые, улучшенные модели.

WITH (SELECT state FROM your_model) AS model SELECT
evalMLMethod(model, param1, param2) FROM test_data

Запрос возвращает столбец прогнозируемых значений. Обратите внимание, что первый аргумент evalMLMethod это объект AggregateFunctionState, далее идут столбцы свойств.

test_data — это таблица, подобная train_data, но при этом может не содержать целевое значение.

Примечания

1. Объединить две модели можно следующим запросом:

SELECT state1 + state2 FROM your_models

где таблица your_models содержит обе модели. Запрос вернёт новый объект AggregateFunctionState.

1. Пользователь может получать веса созданной модели для своих целей без сохранения модели, если не использовать комбинатор -State.

SELECT stochasticLinearRegression(0.01)(target, param1, param2) FROM train_data

Подобный запрос строит модель и возвращает её веса, отвечающие параметрам моделей и смещение. Таким образом, в приведенном выше примере запрос вернет столбец с тремя значениями.

Смотрите также

• stochasticLogisticRegression
• Отличие линейной от логистической регрессии.