如何选择机器学习算法

如何针对某个分类问题决定使用何种机器学习算法？当然，如果你真心在乎准确率，最好的途径就是测试一大堆各式各样的算法（同时确保在每个算法上也测试不同的参数），最后选择在交叉验证中表现最好的。倘若你只是想针对你的问题寻找一个“足够好”的算法，或者一个起步点，这里给出了一些我觉得这些年用着还不错的常规指南。

训练集有多大？

如果是小训练集，高偏差/低方差的分类器（比如朴素贝叶斯）要比低偏差/高方差的分类器（比如k最近邻）具有优势，因为后者容易过拟合。然而随着训练集的增大，低偏差/高方差的分类器将开始具有优势（它们拥有更低的渐近误差），因为高偏差分类器对于提供准确模型不那么给力。

你也可以把这一点看作生成模型和判别模型的差别。

朴素贝叶斯:巨尼玛简单，你只要做些算术就好了。倘若条件独立性假设确实满足，朴素贝叶斯分类器将会比判别模型，譬如逻辑回归收敛得更快，因此你只需要更少的训练数据。就算该假设不成立，朴素贝叶斯分类器在实践中仍然有着不俗的表现。如果你需要的是快速简单并且表现出色，这将是个不错的选择。其主要缺点是它学习不了特征间的交互关系（比方说，它学习不了你虽然喜欢甄子丹和姜文的电影，却讨厌他们共同出演的电影《关云长》的情况）。

逻辑回归:有很多正则化模型的方法，而且你不必像在用朴素贝叶斯那样担心你的特征是否相关。与决策树与支持向量机相比，你还会得到一个不错的概率解释，你甚至可以轻松地利用新数据来更新模型（使用在线梯度下降算法）。如果你需要一个概率架构（比如简单地调节分类阈值，指明不确定性，或者是要得得置信区间），或者你以后想将更多的训练数据快速整合到模型中去，使用它吧。

决策树:易于解释说明（对于某些人来说——我不确定我是否在这其中）。它可以毫无压力地处理特征间的交互关系并且是非参数化的，因此你不必担心异常值或者数据是否线性可分（举个例子，决策树能轻松处理好类别A在某个特征维度x的末端，类别B在中间，然后类别A又出现在特征维度x前端的情况）。它的一个缺点就是不支持在线学习，于是在新样本到来后，决策树需要全部重建。另一个缺点是容易过拟合，但这也就是诸如随机森林（或提升树）之类的集成方法的切入点。另外，随机森林经常是很多分类问题的赢家（通常比支持向量机好上那么一点，我认为），它快速并且可调，同时你无须担心要像支持向量机那样调一大堆参数，所以最近它貌似相当受欢迎。

支持向量机:高准确率，为避免过拟合提供了很好的理论保证，而且就算数据在原特征空间线性不可分，只要给个合适的核函数，它就能运行得很好。在动辄超高维的文本分类问题中特别受欢迎。可惜内存消耗大，难以解释，运行和调参也有些烦人，所以我认为随机森林要开始取而代之了。

然而。。。

尽管如此，回想一下，好的数据却要优于好的算法，设计优良特征是大有裨益的。假如你有一个超大数据集，那么无论你使用哪种算法可能对分类性能都没太大影响（此时就根据速度和易用性来进行抉择）。

再重申一次我上面说过的话，倘若你真心在乎准确率，你一定得尝试多种多样的分类器，并且通过交叉验证选择最优。要么就从Netflix Prize（和Middle Earth）取点经，用集成方法把它们合而用之，妥妥的。

Via:博客jmpoxf