[파이썬] `catboost`에서의 모델 앙상블 및 스태킹

개요

모델 앙상블 및 스태킹은 머신러닝에서 많은 예측 모델을 조합하여 더욱 정확한 예측 결과를 얻기 위한 방법입니다. catboost는 고성능의 그래디언트 부스팅 알고리즘을 제공하는 인기있는 머신러닝 라이브러리입니다. 이 블로그 포스트에서는 catboost를 사용하여 모델 앙상블 및 스태킹을 구현하는 방법을 알아보겠습니다.

모델 앙상블

모델 앙상블은 다양한 예측 모델의 예측 결과를 조합하여 최종 예측을 수행하는 방법입니다. catboost는 앙상블에 유용한 기능을 제공합니다. 예를 들어, 다음과 같은 방법으로 모델 앙상블을 수행할 수 있습니다.

import catboost as cb
from sklearn.model_selection import train_test_split

# 데이터 불러오기
X, y = load_data()

# 데이터 분할하기
X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

# 모델 훈련하기
model1 = cb.CatBoostRegressor(...)
model1.fit(X_train, y_train)

model2 = cb.CatBoostRegressor(...)
model2.fit(X_train, y_train)

# 앙상블 모델 구성하기
ensemble_model = cb.CatBoostRegressor(...)
ensemble_model.set_base_models([model1, model2])

# 앙상블 모델 예측하기
ensemble_predictions = ensemble_model.predict(X_val)

set_base_models 함수를 사용하여 앙상블 모델에 기존 모델들을 추가할 수 있습니다. 그런 다음, predict 함수를 사용하여 앙상블 모델의 예측 결과를 얻을 수 있습니다.

모델 스태킹

모델 스태킹은 다양한 예측 모델을 조합하여 중간 예측 결과를 생성하고, 이 중간 예측 결과를 사용하여 최종 예측을 수행하는 방법입니다. catboost는 스태킹을 지원하기 위한 Pool 클래스를 제공합니다. 다음은 모델 스태킹을 구현하는 예시입니다.

import catboost as cb
from sklearn.model_selection import train_test_split

# 데이터 불러오기
X, y = load_data()

# 데이터 분할하기
X_train, X_val, y_train, y_val = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

# 모델 훈련하기
model1 = cb.CatBoostRegressor(...)
model1.fit(X_train, y_train)

model2 = cb.CatBoostRegressor(...)
model2.fit(X_train, y_train)

# 중간 예측 결과 생성하기
stacking_train = cb.Pool(X_val.shape[0], X_val.shape[1])
stacking_train.set_base_predictions([model1.predict(X_val), model2.predict(X_val)])

# 스태킹 모델 훈련하기
stacking_model = cb.CatBoostRegressor(...)
stacking_model.fit(stacking_train, y_val)

# 스태킹 모델 예측하기
stacking_predictions = stacking_model.predict(X_val)

Pool 클래스를 사용하여 중간 예측 결과를 생성하고, set_base_predictions 함수를 사용하여 중간 예측 결과를 설정합니다. 그런 다음, 스태킹 모델을 훈련시키고 예측을 수행합니다.

결론

catboost는 모델 앙상블 및 스태킹을 구현하는 강력한 도구입니다. 앙상블 및 스태킹은 다양한 모델을 조합하여 예측력을 향상시킬 수 있는 강력한 방법입니다. 이 블로그 포스트에서는 catboost를 사용하여 모델 앙상블 및 스태킹을 구현하는 방법을 알아보았습니다. catboost를 활용하여 예측 모델의 성능을 향상시키는 데 도움이 되길 바랍니다.