stochasticLinearRegression

引入版本：v20.1.0

该函数实现了随机线性回归。它支持以下自定义参数：

学习率
L2 正则化系数
小批量大小

它还提供了一些用于更新权重的方法：

Adam (默认使用)
普通 SGD
Momentum
Nesterov

用法

该函数的使用分为两个步骤：拟合模型以及在新数据上进行预测。

模型拟合

用于拟合时，可以使用如下形式的查询：

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, x1, x2)
AS state FROM train_data;

在这里，我们还需要向 train_data 表中插入数据。参数的数量不是固定的，只取决于传递给 linearRegressionState 的参数个数。它们都必须是数值类型的值。请注意，目标值所在的列 (也就是我们希望模型学会预测的值) 需要作为第一个参数传入。

预测

将状态保存到表中之后，我们可以多次使用它进行预测，或者将其与其他状态合并，以创建新的、效果更好的模型。

WITH (SELECT state FROM your_model) AS model SELECT
evalMLMethod(model, x1, x2) FROM test_data

该查询将返回一列预测值。注意 evalMLMethod 的第一个参数是 AggregateFunctionState 对象，后续参数是特征列。

test_data 是一张类似于 train_data 的表，但可能不包含目标值。

注意

要合并两个模型，可以编写如下查询：

SELECT state1 + state2 FROM your_models

其中 your_models 表同时包含这两个模型。此查询将返回一个新的 AggregateFunctionState 对象。

如果未使用 -State 组合器，则可以在不保存模型的情况下获取已创建模型的权重，以供自行使用。

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

像这样的查询会对模型进行拟合并返回其权重——前几个值是与模型参数对应的权重，最后一个是偏置项。因此在上面的示例中，该查询将返回一个包含 3 个值的列。

语法

stochasticLinearRegression([learning_rate, l2_regularization_coef, mini_batch_size, method])(target, x1, x2, ...)

参数

learning_rate — 在执行梯度下降步骤时用于步长的系数。学习率过大会导致模型权重发散趋于无穷大。默认值为 0.00001。Float64
l2_regularization_coef — L2 正则化系数，有助于防止过拟合。默认值为 0.1。Float64
mini_batch_size — 在一次梯度下降步骤中要计算梯度并求和的元素数量。纯随机梯度下降仅使用一个元素，而使用较小的小批量 (约 10 个元素) 可以使梯度更新更加稳定。默认值为 15。UInt64
method — 更新权重的方法：Adam (默认) 、SGD、Momentum、Nesterov。Momentum 和 Nesterov 需要稍多的计算和内存，但在随机梯度方法的收敛速度和稳定性方面通常更有优势。const String
target — 需要学习并预测的目标值 (因变量) 。必须为数值类型。Float*
x1, x2, ... — 特征值 (自变量) 。必须全部为数值类型。Float*

返回值

返回训练好的线性回归模型权重。前面的值对应模型参数，最后一个值为偏置 (bias) 。使用 evalMLMethod 进行预测。Array(Float64)

示例

训练模型

CREATE TABLE your_model
ENGINE = Memory
AS SELECT
stochasticLinearRegressionState(0.1, 0.0, 5, 'SGD')(target, x1, x2)
AS state FROM train_data

Saves trained model state to table

进行预测

WITH (SELECT state FROM your_model) AS model SELECT
evalMLMethod(model, x1, x2) FROM test_data

Returns predicted values for test data

获取模型权重

SELECT stochasticLinearRegression(0.01)(target, x1, x2) FROM train_data

Returns model weights without saving state

另请参阅

stochasticLinearRegression​

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