[파이썬] `catboost`에서의 조기 종료

소개

CatBoost는 그래디언트 부스팅 알고리즘을 구현한 오픈 소스 머신 러닝 라이브러리입니다. CatBoost는 범주형 변수 처리와 과적합 방지 기능에 중점을 둔다는 특징이 있습니다. 이러한 특징들 덕분에 CatBoost는 다양한 유형의 데이터셋에 대해 높은 정확도를 제공합니다.

조기 종료(early stopping)는 학습 프로세스를 조기에 중지하여 과적합을 방지하고 실행 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. CatBoost에서는 조기 종료를 적용하는 여러 방법을 제공합니다. 이 블로그 포스트에서는 CatBoost에서의 조기 종료 기능을 사용하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

조기 종료 기능 사용하기

CatBoost에서 조기 종료를 적용하기 위해서는 early_stopping_rounds 매개 변수를 설정해야 합니다. 이 매개 변수는 명시된 라운드 동안 성능이 향상되지 않을 경우 학습을 조기에 중단하도록 지시합니다. 아래는 조기 종료를 적용하는 예제 코드입니다.

from catboost import CatBoostClassifier
from sklearn.model_selection import train_test_split

# 데이터셋을 로드합니다.
X, y = ...
X_train, X_eval, y_train, y_eval = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

# CatBoost 분류기를 초기화합니다.
model = CatBoostClassifier(iterations=1000, learning_rate=0.1, early_stopping_rounds=10)

# 조기 종료를 사용하여 모델을 학습합니다.
model.fit(
    X_train, 
    y_train, 
    eval_set=(X_eval, y_eval), 
    verbose=False
)

# 테스트 데이터에 대한 예측을 수행합니다.
y_pred = model.predict(X_test)

# 모델의 성능을 평가합니다.
accuracy = model.score(X_test, y_test)

위 코드에서 iterations 매개 변수는 학습 라운드의 최대 횟수를 지정하고, learning_rate 매개 변수는 경사하강법 알고리즘에서의 학습 속도를 조절합니다. early_stopping_rounds 매개 변수는 조기 종료를 위해 사용됩니다.

eval_set 매개 변수를 통해 모델 성능 평가에 사용할 검증 데이터셋을 전달할 수 있습니다. 조기 종료는 검증 데이터셋에서 성능이 향상되지 않을 때 발생합니다.

요약

CatBoost에서의 조기 종료는 과적합 방지와 실행 시간 단축에 유용한 기능입니다. 이 블로그 포스트에서는 CatBoost에서 조기 종료를 적용하는 방법을 설명했습니다. 조기 종료를 적용하여 CatBoost 모델의 성능과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

추가로 알아둘 만한 것은 조기 종료 조건에 따라 학습이 조기 중지될 수 있으므로 최적의 모델을 얻기 위해 여러 가지 조기 종료 조건을 실험해보는 것이 좋습니다. Happy coding with CatBoost!