Нейронные сети стали мощными инструментами для анализа сложных данных, от распознавания изображений до обработки естественного языка. В последние годы их применение расширилось на анализ структурированных данных, особенно в оценке табличных данных и прогнозировании временных рядов. Эта статья исследует использование нейронных сетей, в частности AutoML кодировщиков, для этих задач, с фокусом на реализацию на Python.

Введение в AutoML кодировщики

AutoML кодировщики -0 это класс нейронных сетей, предназначенных для автоматизации процесса инженерии признаков, выбора моделей и настройки гиперпараметров. Они используют техники, такие как поиск нейронных архитектур (NAS) и синтез нейронных архитектур для автоматического обнаружения и оптимизации архитектур нейронных сетей для конкретных задач.

Оценка табличных данных

ОНЛАЙН-ПРАКТИКУМ

КАК «ХАКНУТЬ» PYTHON С ПОМОЩЬЮ CHATGPT

ЧТО БУДЕТ НА ОБУЧЕНИИ?

• Прямо в эфире решим типичные задачи программиста только с помощью ChatGPT
• Возможности Python — расскажем что можно делать и сколько на этом зарабатывать?
• Что ждет рынок программирования и почему мы решили сюда пойти

Участвовать бесплатно

Табличные данные, обычно организованные в виде строк и столбцов, распространены в различных областях, таких как финансы, здравоохранение и розничная торговля. Оценка табличных данных включает в себя задачи, такие как классификация, регрессия и обнаружение аномалий. AutoML кодировщики предлагают упрощенный подход к обработке табличных данных, поскольку они могут автоматически извлекать значимые признаки из сырых данных, уменьшая необходимость в ручной инженерии признаков.

Шаги для оценки табличных данных с помощью AutoML кодировщиков

1. Подготовка данных: очистка данных, обработка пропущенных значений, кодирование категориальных переменных и масштабирование числовых признаков.
2. Обучение модели: используйте AutoML кодировщики для обучения моделей нейронных сетей на предварительно обработанных табличных данных. Эти модели автоматически изучают представления признаков, оптимизированные для задачи.
3. Оценка модели: оцените производительность обученной модели, используя соответствующие метрики, такие как точность, precision, recall и F1-мера.
4. Настройка гиперпараметров: доведите до совершенства гиперпараметры AutoML кодировщика, чтобы дополнительно оптимизировать производительность модели.
5. Развертывание: разверните обученную модель для прикладных целей, делая прогнозы на новых данных.

Прогнозирование временных рядов

Временные ряды состоят из наблюдений, собранных через регулярные временные интервалы, что делает их фундаментальным типом данных в областях таких как финансы, метеорология и обработка сигналов. Прогнозирование будущих значений во временных рядах важно для задач, таких как прогнозирование цен на акции, погодные прогнозы и обнаружение аномалий. AutoML кодировщики могут эффективно обрабатывать временные ряды, захватывая временные зависимости и закономерности.

Шаги для прогнозирования временных рядов с помощью AutoML кодировщиков

1. Подготовка данных: организуйте временные ряды в последовательности фиксированной длины, учитывая такие факторы, как сезонность и тренд.
2. Извлечение признаков: извлеките значимые признаки из временных рядов, включая отставания, скользящие средние и индикаторы сезонности.
3. Обучение модели: обучите модели AutoML кодировщиков на подготовленных данных временных рядов, позволяя моделям изучать временные закономерности и зависимости.
4. Оценка модели: оцените предсказательную производительность обученной модели, используя метрики, такие как средняя абсолютная ошибка (MAE), корень среднеквадратической ошибки (RMSE) и средняя абсолютная процентная ошибка (MAPE).
5. Прогнозирование: используйте обученную модель для прогнозирования будущих временных шагов, предоставляя ценные инсайты для принятия решений.

Пример: прогнозирование цен на акции с помощью AutoML кодировщиков

Давайте продемонстрируем применение AutoML кодировщиков для прогнозирования цен на акции с использованием Python. Мы будем использовать исторические данные о ценах на акции и обучать модель AutoML кодировщика для прогнозирования будущих цен.

# Пример кода на Python для прогнозирования цен на акции с помощью AutoML кодировщиков

import pandas as pd

from sklearn.model_selection import train_test_split

from autokeras import StructuredDataRegressor

# Загрузка исторических данных о ценах на акции

data = pd.read_csv('stock_prices.csv')

# Подготовка данных для обучения

X = data.drop(columns=['Date', 'Close']) # Исключаем дату и целевую переменную

y = data['Close'] # Целевая переменная: цена закрытия

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

# Обучение модели AutoML кодировщика

regressor = StructuredDataRegressor(max_trials=10)

regressor.fit(X_train, y_train)

# Оценка производительности модели

mse = regressor.evaluate(X_test, y_test)

# Прогнозирование

predictions = regressor.predict(X_test)

Заключение

AutoML кодировщики предоставляют мощный фреймворк для оценки табличных данных и прогнозирования временных рядов на Python. Автоматизируя инженерию признаков и выбор моделей, они упрощают процесс машинного обучения, облегчая развертывание точных прогностических моделей в реальных приложениях.