Тема: Исследование и реализация алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
Введение 5
Глава 1 Постановка задачи исследования алгоритма градиентного бу стинга для прогнозирования данных 7
1.1 Математическое описание задачи прогнозирования данных 7
1.2 Обзор и анализ методов прогнозирования данных 10
Глава 2 Обзор и анализ алгоритмов градиентного бустинга 18
2.1 Алгоритм XGBoost 18
2.2 Алгоритм CatBoost 20
2.3 Алгоритм LightGBM 22
Глава 3 Реализация и тестирование алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных 27
3.1 Выбор средства разработки программы 27
3.2 Разработка и тестирование программы 31
Заключение 39
Список используемой литературы и используемых источников 41
📖 Введение
Тем не менее, прогнозирование данных занимает центральное место в современных инвестициях и деловых практиках. Компании нанимают и расширяются на основе прогнозирования показателей продаж, рыночного спроса или экономических показателей. Инвесторы торгуют акциями, вкладывают средства в фонды или поспешно выходят с рынка на основе прогнозов относительно цен на акции, процентных ставок или более широких движений рынка. Модели потребительских расходов, тенденции рынка труда и даже геополитические события - все это попадает в компетенцию прогнозистов.
Для повышения надежности прогнозов используются различные алгоритмы в том числе алгоритмы градиентного бустинга. Модели градиентного бустинга приобрели популярность в сообществе машинного обучения благодаря своей способности достигать превосходных результатов в широком диапазоне вариантов использования, включая как регрессию, так и классификацию. Хотя эти модели традиционно были менее распространены в прогнозировании, они могут быть весьма эффективными в этой области.
Таким образом, исследование и программная реализация алгоритмов градиентного бустинга представляет научный и практический интерес.
Объектом исследования бакалаврской работы является процесс прогнозирования данных.
Предметом исследования бакалаврской работы является алгоритм градиентного бустинга.
Цель бакалаврской работы - исследование и программная реализация алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
- выполнить постановку задачи исследования алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных;
- проанализировать алгоритмы алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных;
- выполнить программную реализацию и протестировать алгоритм градиентного бустинга для прогнозирования данных.
Методы исследования - методы и алгоритмы прогнозирования данных, методы и технологии разработки программного обеспечения.
Практическая значимость бакалаврской работы заключается в разработке программы, позволяющий формировать прогнозы с помощью алгоритма градиентного бустинга.
Данная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка используемой литературы и используемых источников.
Выпускная квалификационная работа состоит из 43 страниц текста, 17 рисунков, 3 таблиц и 25 источников.
✅ Заключение
- произведена постановка задачи исследования алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных. Как показал анализ, Методы ансамблевого прогнозирования сильно разрознены в разных дисциплинах и часто служат разным целям. Полный потенциал ансамблевого прогнозирования и многие из его преимуществ н еще не реализованы. Метод градиентного бустинга обладает рядом преимуществ, что подтверждает актуальность решения задачи исследования и реализации алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных;
- дан обзор и произведен анализ алгоритмов градиентного бустинга для прогнозирования данных. Как показал анализ, градиентный бустинг - это мощный метод машинного обучения, который включает в себя несколько популярных реализаций, таких как XGBoost, CatBoost и LightGBM. Эти алгоритмы отличаются по скорости, точности и способам обработки данных. Выбор алгоритма градиентного бустинга зависит от конкретной задачи, объема данных и требований к производительности. Оба алгоритма имеют свои сильные и слабые стороны, и их использование может варьироваться в зависимости от контекста задачи;
- выполнены реализация и тестирование алгоритма градиентного бустинга для прогнозирования данных. Для реализации программ выбраны язык Python и среда Jupyter Notebook. Представлена работа градиентного бустинга на примере алгоритма XGBoost. XGBoost стал одним из самых популярных и широко используемых алгоритмов машинного обучения благодаря своей способности обрабатывать большие наборы данных и достижению передовой производительности во многих задачах машинного обучения, таких как классификация и регрессия. Понимание важности характеристик имеет решающее значение при работе с моделями XGBoost. Это помогает определить, какие характеристики оказывают наиболее существенное влияние на прогнозы модели В качестве входного набора данных использован свободно распространяемый датасет Cancer Patients Data в формате CSV. При разработке программы использована библиотека scikit-learn.
Тестирование подтвердило, что алгоритм XGBoost обеспечивает эффективное решение задачи прогнозирования данных на основе метода градиентного бустинга.
Результаты бакалаврской работы могут представлять интерес для разработчиков и специалистов, занимающимся исследованием и реализацией алгоритмов градиентного бустинга для прогнозирования данных .





