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机器学习的超参数是什么

2018-08-15

机器学习的超参数是什么

自从接触了机器学习后，在很多地方如书籍和文献中经常会看到有一类参数叫超参数（hyperparameter），其中提超参数最多的地方是在支持向量机（SVM）和深度学习（Deep Learning）中，比如支持向量机中的松弛因子：

上式中的C就是松弛因子，这个参数在支持向量机中不像参数W那样，可以通过优化学习得到。还有深度学习中的超参数，如学习率（Learning Rate），在训练深度网络时，这个学习率参数需要提前指定，比如最近设为0.09等。

那么问题来了，到底什么是超参数（hyperparameter）？在很多教材和文献中都是默认你理解超参数的定义的。如果不知道超参数的定义的话，有些文献中的话可能不好理解，比如在机器学习中，尤其是在支持向量机中，为什么有些文献要把数据集分割成训练集，验证集和测试集，而不是直接分割为训练集和测试集？只有理解了何谓超参数，才会明白某些文献中这样分割的道理。

什么是超参数呢？先来看一下超参数的学院风定义：在机器学习的上下文中，超参数是在开始学习过程之前设置值的参数，而不是通过训练得到的参数数据。通常情况下，需要对超参数进行优化，给学习机选择一组最优超参数，以提高学习的性能和效果。

超参数的通俗定义：超参数也是一种参数，它具有参数的特性，比如未知，也就是它不是一个已知常量。一种手工可配置的设置，需要为它根据已有或现有的经验指定“正确”的值，也就是人为为它设定一个值，它不是通过系统学习得到的。

下面主要看看超参数在机器学习中的定义及示例：

在机器学习的上下文中，超参数是在开始学习过程之前设置值的参数。相反，其他参数的值通过训练得出。
超参数：
1. 定义关于模型的更高层次的概念，如复杂性或学习能力。
2. 不能直接从标准模型培训过程中的数据中学习，需要预先定义。
3. 可以通过设置不同的值，训练不同的模型和选择更好的测试值来决定
超参数的一些示例：
   1. 树的数量或树的深度
   2. 矩阵分解中潜在因素的数量
   3. 学习率（多种模式）
   4. 深层神经网络隐藏层数
   5. k均值聚类中的簇数

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