【グリッドサーチ】

グリッドサーチ とは?

最終更新:
💡 候補の組み合わせを、ひとつずつ比べる

機械学習のハイパーパラメータについて、指定した候補値の組み合わせをすべて評価する探索方法。候補と評価条件の中で良い設定を選べますが、未知のデータで最良になる保証はありません。

📌 このページのポイント
グリッドサーチ:指定した6組を比較学習率の候補木の深さ0.010.11350.800.860.820.830.910.87数値は架空の評価例。0.91が候補内で最高探索に使わないデータでも評価する未知のデータで最良になる保証はない
3候補×2候補の6組を比べています。緑はこの候補内の最高スコアで、特定モデルの性能や推奨設定ではありません。候補の外に良い設定がある可能性も残ります。
ひよこ ひよこ
グリッドサーチは何をするの?
ペンギン先生 ペンギン先生
モデルの設定値の候補を組み合わせ、全部比べるんだ。たとえば学習率3候補と木の深さ2候補なら6組。指定した候補の中で、決めた評価方法に合う設定を探すよ。
ひよこ ひよこ
全部試せば必ず最適になる?
ペンギン先生 ペンギン先生
候補の外にもっと良い設定があるかもしれない。評価データにも依存するし、乱数で結果が変わることもある。候補の中で良かったことと、新しいデータでも良いことは分けて考えよう。
ひよこ ひよこ
どのくらい計算する?
ペンギン先生 ペンギン先生
6組を5分割の交差検証で比べるなら30回の学習だね。GridSearchCVでrefitを有効にすると、選んだ設定を渡したデータ全体でもう一度学習する。候補数だけを数えると、必要な時間を少なく見積もってしまうよ。
ひよこ ひよこ
交差検証なら評価も安心?
ペンギン先生 ペンギン先生
データを分けて比較できるけど、探索で選ぶために使ったスコアをそのまま最終性能にすると、楽観的になりやすい。別のテストデータや、外側にも評価の分割を置くネストした交差検証で確認するんだ。
ひよこ ひよこ
ほかの探索方法とどう選ぶ?
ペンギン先生 ペンギン先生
候補が少なく、全部の比較を確認したいなら使いやすいね。候補が多いならランダムサーチで試行数を決める方法もある。探索の予算と評価条件を揃えて比べ、どの方法も必ず勝つとは考えないでね。
もっと詳しく知りたい人へ

データの標準化は探索前に全件で行ってよい?

評価側の情報が学習へ漏れることがあります。標準化など学習する前処理をPipelineに含め、各分割の学習部分だけで学習させます。時系列や同じ利用者のデータは、分割方法も用途に合わせて選びます。

ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「グリッドサーチ」って出てきたら「指定した候補の全組み合わせを比較する方法」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Grid Search」 = 格子探索
💬 候補値の組み合わせを格子の交点のように並べて調べるイメージです。候補を指定する範囲の探索で、理論上の最適値の保証ではありません。

参考資料

← 用語集にもどる