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学界 | 多 GPU 加速学习,这是一份崭新的 XGBoost 库

梯度提升是一种可以获得当前最佳性能的监督学习方法,它在分类、回归和排序方面有很好的表现。XGBoost 是一般化梯度提升算法的实现,它在多核和分布式机器上有着高度优化的实现,且能处理稀疏数据。怀卡托大学和英伟达在这一篇论文中描述了标准 XGBoost 库的扩展,它支持多 GPU 的执行,并能显著地减少大规模任务的运行时间。本论文提出的扩展是原版 GPU 加速算法的新进展,它展现出拥有更快速和更高内存效率的策树算法。该算法基于特征分位数(feature quantiles)和梯度提升树其它部分的并行化算法。作者们在 GPU 上实现决策树构建、分位数生成、预测和梯度计算算法,并端到端地加速梯度提升流程。这一过程使得 XGBoost 库可以利用显著提升的内存带宽和大规模并行化 GPU 系统集群。

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Gradient Boosting梯度提升-GBDT与XGBoost解析及应用

集成学习是机器学习算法中地位非常重要的一类算法, 其拥有理论基础扎实、易扩展、可解释性强等特点, 其核心思想是, 使用弱学习器(如线性模型、决策树等)进行加权求和, 从而产生性能较为强大的强学习器. 若按照指导弱学习器进行学习的理论基础进行分类的话, 集成学习的算法可分为两大类: 1. 基于偏差方差分解和bagging(bootstrap aggregating, 有放回抽样与集成)进行弱学习器学习的算法, 其典型代表是RF(Random Forest, 随机森林); 2. 基于梯度下降和boosting [1](提升)使弱学习器对前序产生的模型的不足之处进行改进, 以达到提升强学习器能力的效果, 其典型代表是AdaBoost(Adaptive Boosting, 自适应提升), GBDT(Gradient Boosting Decision Tree, 梯度提升决策树). 本文主要的阐述对象是第二类, 即基于梯度下降和boosting的算法, 具体分为如下章节:

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领券