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基于提前停止遍历策略的高效强化特征选择

机器学习 2021-10-13 v2

摘要

在本文中,我们提出了一种基于单智能体 Monte Carlo 的强化特征选择(MCRFS)方法,以及两种效率提升策略,即提前停止(ES)策略和奖励级交互(RI)策略。特征选择是数据预处理中最重要的技术之一,旨在为给定的下游机器学习任务找到最优特征子集。已有大量研究致力于提升其有效性和效率。近期,多智能体强化特征选择(MARFS)在提升特征选择性能方面取得了巨大成功。然而,MARFS 承受着沉重的计算成本负担,这极大限制了其在实际场景中的应用。在本文中,我们提出了一种高效的强化特征选择方法,该方法使用一个智能体遍历整个特征集,并逐一决定是否选择每个特征。具体而言,我们首先开发一个行为策略并使用它遍历特征集以生成训练数据。然后,我们基于训练数据评估目标策略,并通过 Bellman 方程改进目标策略。此外,我们以增量方式进行重要性采样,并提出了一种提前停止策略,通过剔除偏斜数据来提升训练效率。在提前停止策略中,行为策略以与重要性采样权重成反比的概率停止遍历。另外,我们提出了一种奖励级交互策略,通过奖励级外部建议来提升训练效率。最后,我们在真实世界数据上设计了广泛的实验,以证明所提方法的优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.14180,
  title  = {Efficient Reinforced Feature Selection via Early Stopping Traverse Strategy},
  author = {Kunpeng Liu and Pengfei Wang and Dongjie Wang and Wan Du and Dapeng Oliver Wu and Yanjie Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14180},
  year   = {2021}
}

备注

ICDM 2021