golang高性能决策树梯度提升库插件catboost-cgo的使用
Golang高性能决策树梯度提升库插件catboost-cgo的使用
CatBoost-Cgo
CatBoost-Cgo是一个Golang库,提供了对CatBoost机器学习库的C API接口访问。CatBoost是一个高性能的梯度提升决策树库,特别适合处理类别特征。
兼容性
操作系统 | CPU架构 | CUDA GPU支持 |
---|---|---|
MacOS | ✅ (x86_64) | 🚫 |
Linux | ✅ (x86_64) | ✅ (x86_64) |
Windows 10/11 | 🚫 | 🚫 |
功能特性
支持的模型类型:
- CatBoostRegressor ✅
- CatBoostClassifier ✅
- CatBoostRanker ✅
支持的预测类型:
- RawFormulaVal ✅
- Probability ✅
- Class ✅
- RMSEWithUncertainty ✅
- Exponent ✅
安装
- 安装catboost-cgo库:
go get github.com/mirecl/catboost-cgo
-
从CatBoost发布页面下载共享库文件(.so或.dylib)
-
将共享库放在以下位置之一:
/usr/local/lib
- 或设置环境变量
CATBOOST_LIBRARY_PATH
- 或在代码中手动设置路径:
import (
cb "github.com/mirecl/catboost-cgo/catboost"
)
func main(){
cb.SetSharedLibraryPath(...)
}
使用示例
回归模型示例
package main
import (
"fmt"
"log"
cb "github.com/mirecl/catboost-cgo/catboost"
)
func main() {
// 1. 加载模型
model, err := cb.LoadModelFromFile("model.cbm")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer model.Free()
// 2. 准备特征数据
floatFeatures := []float32{1.2, 3.4, 5.6}
catFeatures := []string{"red", "small"}
// 3. 进行预测
result, err := model.Predict(floatFeatures, catFeatures, cb.RawFormulaVal)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Prediction result: %f\n", result)
}
分类模型示例
package main
import (
"fmt"
"log"
cb "github.com/mirecl/catboost-cgo/catboost"
)
func main() {
// 1. 加载模型
model, err := cb.LoadModelFromFile("classifier.cbm")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer model.Free()
// 2. 准备特征数据
floatFeatures := []float32{0.5, 1.8, 2.3}
catFeatures := []string{"blue", "medium"}
// 3. 进行概率预测
prob, err := model.Predict(floatFeatures, catFeatures, cb.Probability)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
// 4. 获取类别预测
class, err := model.Predict(floatFeatures, catFeatures, cb.Class)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Probability: %f, Class: %f\n", prob, class)
}
排序模型示例
package main
import (
"fmt"
"log"
cb "github.com/mirecl/catboost-cgo/catboost"
)
func main() {
// 1. 加载排序模型
model, err := cb.LoadModelFromFile("ranker.cbm")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer model.Free()
// 2. 准备特征数据
floatFeatures := []float32{0.8, 1.2, 0.5}
catFeatures := []string{"premium", "high"}
// 3. 进行排序预测
score, err := model.Predict(floatFeatures, catFeatures, cb.RawFormulaVal)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Ranking score: %f\n", score)
}
注意事项
- 目前仅支持Linux和MacOS系统
- GPU支持仅限于Linux平台且仅支持设备0
- 支持数值和类别特征,但不支持文本和嵌入特征
更多使用示例可以参考库中的examples目录,包括回归、分类、排序等多种应用场景。
更多关于golang高性能决策树梯度提升库插件catboost-cgo的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
更多关于golang高性能决策树梯度提升库插件catboost-cgo的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html
CatBoost-CGO: Golang高性能决策树梯度提升库使用指南
CatBoost是Yandex开发的高性能梯度提升决策树(GBDT)库,而catboost-cgo是其Golang绑定。下面我将详细介绍如何在Golang中使用catboost-cgo进行机器学习建模。
安装与准备
首先需要安装CatBoost C++库和Go绑定:
# 安装CatBoost C++库
git clone https://github.com/catboost/catboost.git
cd catboost/catboost/libs/model_interface
make -j
# 安装Go绑定
go get github.com/dmitryikh/leaves
基本使用示例
1. 训练模型
package main
import (
"fmt"
"github.com/dmitryikh/leaves"
)
func main() {
// 1. 准备训练数据
trainData := [][]float64{
{1.0, 3.0, 5.0},
{2.0, 4.0, 6.0},
{3.0, 5.0, 7.0},
}
trainLabels := []float64{10.0, 20.0, 30.0}
// 2. 创建CatBoost训练器
trainer := leaves.CatBoostTrainer{
Iterations: 100,
LearningRate: 0.1,
LossFunction: "RMSE",
ThreadCount: 4,
}
// 3. 训练模型
model, err := trainer.Fit(trainData, trainLabels, nil)
if err != nil {
panic(err)
}
// 4. 保存模型
err = model.Save("model.cbm")
if err != nil {
panic(err)
}
}
2. 加载模型并进行预测
package main
import (
"fmt"
"github.com/dmitryikh/leaves"
)
func main() {
// 1. 加载已训练模型
model, err := leaves.CatBoostFromFile("model.cbm")
if err != nil {
panic(err)
}
// 2. 准备测试数据
testData := [][]float64{
{1.5, 3.5, 5.5},
{2.5, 4.5, 6.5},
}
// 3. 进行预测
predictions := make([]float64, len(testData))
for i, sample := range testData {
predictions[i] = model.PredictSingle(sample)
}
fmt.Println("Predictions:", predictions)
}
高级功能
1. 使用分类特征
CatBoost的一个主要优势是能直接处理分类特征:
// 定义分类特征索引
catFeatures := []int{0, 2} // 第0和第2列是分类特征
// 训练时指定分类特征
model, err := trainer.Fit(trainData, trainLabels, catFeatures)
2. 自定义评估指标
trainer := leaves.CatBoostTrainer{
Iterations: 100,
LearningRate: 0.1,
LossFunction: "Logloss",
EvalMetric: "AUC",
ThreadCount: 4,
}
3. 早停机制
trainer := leaves.CatBoostTrainer{
Iterations: 1000,
LearningRate: 0.1,
LossFunction: "RMSE",
EarlyStoppingRounds: 50, // 50轮无改进则停止
}
性能优化技巧
- 批量预测:对于大批量数据,使用批量预测更高效
predictions := model.Predict(testData)
- 调整线程数:根据CPU核心数调整线程数
trainer.ThreadCount = runtime.NumCPU()
- 使用Float32:如果精度允许,使用float32而非float64
model.PredictSingleFloat32(sampleFloat32)
常见问题解决
-
内存不足:减少迭代次数或使用更小的模型
-
预测结果不稳定:增加迭代次数或降低学习率
-
加载模型失败:确保模型文件路径正确且完整
结论
catboost-cgo为Golang开发者提供了强大的梯度提升决策树实现,特别适合处理包含分类特征的表格数据。通过合理配置参数和利用其高级功能,可以在保持Golang性能优势的同时获得优秀的机器学习模型效果。
如需更复杂的功能,建议直接使用CatBoost的Python接口,并通过Go调用Python脚本实现。