A Streaming Parallel Decision Tree Algorithm

1. Abstract

  • processors快速构建histogram,把数据压缩到固定的大小
  • master processor找到近似最优的split点
  • 分析了算法的准确性

2. Intro

  • 决策树的一大优点是提供了human-readable的分类rules
  • 缺点是需要对属性排序以确定如何split节点
  • 排序过于耗时的两种解决办法:对数据进行预排序;用sampling或者直方图来代替排序
  • Horizontal parallelism: 切分数据到processors
  • Vertical parallelism: 切分属性到processors
  • focus on 近似算法
  • 每个processor将自己数据的近似描述发送给master processor,master汇总信息,决定如何split

3. Algorithm description

  • 数据切分的必要性:单机无法存储;无法到达单机;无法在一定时间内处理所有数据

3.1. Histogram building

  • 四个procedures:update、merge、sum、uniform
  • merge:第一步,两个histogram合并为一个histogram;第二步,合并最近的两个bins,保证最多只有B个bins
  • uniform:将直方图均一化,也就是每个bin里的数据数量是一样的

3.2. Tree growing

  • 停止条件:node上sample的数量;node的impurity
  • 最常见的impurity函数:Gini criterion和entropy function
  • 每个processor处理他们能看到的数据,建立直方图,然后发送给master processor
  • 决策树在训练中或者训练后被剪枝,为了减小树的大小,为了增强模型的泛化性;对完整的树丛bottom到up检测,一些子树被剪枝,根据剪枝前后误差的变化

3.3. 复杂度分析

  • 直方图bin的数量是固定的,直方图的操作的时间是固定的
  • 一轮迭代需要:At most N/W operations by each processor in the updating phase(N是数据大小,W是processors数量);固定的space和communication复杂度;merge phase需要固定的时间

4. Related work

  • 第一类算法有被证明的近似保证,但是需要很大的内存,需要的空间与数据大小成正比
  • 第二类是启发式的方法,在实际中很有用,需要较少的空间开销,但是缺少严格的准确性分析
  • 固定内存算法会带来准确率的代价。当数据分布是倾斜的,在线直方图的准确率会下降
  • SPDT与SPIES和pCLOUDS的区别:第一个不同是,SPIES和pClOUDS采样数据,SPDT不采样;第二个不同是需不需要对数据的第二轮扫描;第三个不同是,本文分析了并行树与顺序树的error
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,383评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,522评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,852评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,621评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,741评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,929评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,076评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,803评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,265评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,582评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,716评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,395评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,039评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,027评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,488评论 2 361
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,612评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,637评论 18 139
  • 一.朴素贝叶斯 1.分类理论 朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立性假设的多分类的机器学习方法,所...
    wlj1107阅读 3,078评论 0 5
  • 第9章 树回归 树回归 概述 我们本章介绍 CART(Classification And Regression ...
    Joyyx阅读 1,135评论 0 3
  • 前几天写几篇有关于GitHub的文章,收到不少关注,让我这个一直玩单机版简书的人,受宠若惊,有人问我GitHub不...
    水书阅读 1,378评论 0 4
  • 很多故事,你都不会在最开始的时候爱上它。有时候甚至非但不会让你喜欢,反而会让你放弃开始。每一个故事都是一种人生。无...
    南北向向阅读 342评论 0 1