Pacchetto GBM vs. Caret tramite GBM

Ho usato il tuning del modello caret, ma poi rieseguendo il modello usando il gbmpacchetto. Comprendo che il caretpacchetto utilizza gbme l'output dovrebbe essere lo stesso. Tuttavia, solo un rapido test eseguito utilizzando data(iris)mostra una discrepanza nel modello di circa il 5% utilizzando RMSE e R ^ 2 come metrica di valutazione. Voglio trovare le prestazioni ottimali del modello usando caretma rieseguire gbmper utilizzare i grafici di dipendenza parziale. Codice sotto per riproducibilità.

Le mie domande sarebbero:

1) Perché vedo una differenza tra questi due pacchetti anche se dovrebbero essere uguali (capisco che sono stocastici ma il 5% è in qualche modo una grande differenza, specialmente quando non sto usando un set di dati così bello come irisper la mia modellazione) .

2) Ci sono vantaggi o svantaggi nell'uso di entrambi i pacchetti - se sì, quali?

3) Non correlato: l'utilizzo del irisset di dati l'ottimale interaction.depthè 5, tuttavia è superiore a quello che ho letto dovrebbe essere l'utilizzo massimo floor(sqrt(ncol(iris)))che sarebbe 2. È una regola empirica rigorosa o è abbastanza flessibile?

library(caret)
library(gbm)
library(hydroGOF)
library(Metrics)
data(iris)

# Using caret
caretGrid <- expand.grid(interaction.depth=c(1, 3, 5), n.trees = (0:50)*50,
                   shrinkage=c(0.01, 0.001),
                   n.minobsinnode=10)
metric <- "RMSE"
trainControl <- trainControl(method="cv", number=10)

set.seed(99)
gbm.caret <- train(Sepal.Length ~ ., data=iris, distribution="gaussian", method="gbm",
              trControl=trainControl, verbose=FALSE, 
              tuneGrid=caretGrid, metric=metric, bag.fraction=0.75)                  

print(gbm.caret)
# caret determines the optimal model to be at n.tress=700, interaction.depth=5, shrinkage=0.01
# and n.minobsinnode=10
# RMSE = 0.3247354
# R^2 = 0.8604

# Using GBM
set.seed(99)
gbm.gbm <- gbm(Sepal.Length ~ ., data=iris, distribution="gaussian", n.trees=700, interaction.depth=5,
           n.minobsinnode=10, shrinkage=0.01, bag.fraction=0.75, cv.folds=10, verbose=FALSE)
best.iter <- gbm.perf(gbm.gbm, method="cv")
print(best.iter)
# Here the optimal n.trees = 540

train.predict <- predict.gbm(object=gbm.gbm, newdata=iris, 700)

print(rmse(iris$Sepal.Length, train.predict))
# RMSE = 0.2377

R2 <- cor(gbm.gbm$fit, iris$Sepal.Length)^2
print(R2)
# R^2 = 0.9178`

r caret gbm matrix linear-algebra logistic modeling logit ordered-logit r confidence-interval survival population weibull classification separation hypothesis-testing correlation statistical-significance p-value python r data-visualization r regression multiple-regression chi-squared multivariate-analysis distributions random-variable experiment-design distributions poisson-regression residuals excel time-series garch var survival modeling cox-model interaction r pca normality-assumption

— Danib90
fonte

Utilizzare con la griglia predefinita per ottimizzare i parametri e utilizzare predict per ottenere gli stessi risultati:

R2.caret-R2.gbm = ,0009,125435 millions

rmse.caret-rmse.gbm = -,001680319

library(caret)
library(gbm)
library(hydroGOF)
library(Metrics)
data(iris)

# Using caret with the default grid to optimize tune parameters automatically
# GBM Tuning parameters:
# n.trees (# Boosting Iterations)
# interaction.depth (Max Tree Depth)
# shrinkage (Shrinkage)
# n.minobsinnode (Min. Terminal Node Size)

metric <- "RMSE"
trainControl <- trainControl(method="cv", number=10)

set.seed(99)
gbm.caret <- train(Sepal.Length ~ .
                   , data=iris
                   , distribution="gaussian"
                   , method="gbm"
                   , trControl=trainControl
                   , verbose=FALSE
                   #, tuneGrid=caretGrid
                   , metric=metric
                   , bag.fraction=0.75
                   )                  

print(gbm.caret)

caret.predict <- predict(gbm.caret, newdata=iris, type="raw")

rmse.caret<-rmse(iris$Sepal.Length, caret.predict)
print(rmse.caret)

R2.caret <- cor(gbm.caret$finalModel$fit, iris$Sepal.Length)^2
print(R2.caret)

#using gbm without caret with the same parameters
set.seed(99)
gbm.gbm <- gbm(Sepal.Length ~ .
               , data=iris
               , distribution="gaussian"
               , n.trees=150
               , interaction.depth=3
               , n.minobsinnode=10
               , shrinkage=0.1
               , bag.fraction=0.75
               , cv.folds=10
               , verbose=FALSE
               )
best.iter <- gbm.perf(gbm.gbm, method="cv")
print(best.iter)

train.predict <- predict.gbm(object=gbm.gbm, newdata=iris, 150)

rmse.gbm<-rmse(iris$Sepal.Length, train.predict)
print(rmse.gbm)

R2.gbm <- cor(gbm.gbm$fit, iris$Sepal.Length)^2
print(R2.gbm)

print(R2.caret-R2.gbm)
print(rmse.caret-rmse.gbm)

— 42n4
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