(1)傳統GBDT以CART作為基分類器,xgboost還支持線性分類器,這個時候xgboost相當于帶L1和L2正則化項的邏輯斯蒂回歸(分類問題)或者線性回歸(回歸問題)
(2)傳統GBDT在優化時只用到一階導數信息,xgboost則對代價函數進行了二階泰勒展開,同時用到了一階和二階導數。順便提一下,xgboost工具支持自定義代價函數,只要函數可一階和二階求導。
(3)xgboost在代價函數里加入了正則項,用于控制模型的復雜度。正則項里包含了樹的葉子節點個數、每個葉子節點上輸出的score的L2模的平方和。從Bias-variance trade-off角度來講,正則項降低了模型的variance,使學習出來的模型更加簡單,防止過擬合,這也是xgboost優于傳統GBDT的一個特性。
(4)Shrinkage(縮減),相當于學習速率(xgboost中的eta)。xgboost在進行完一次迭代后,會將葉子節點的權重乘上該系數,主要是為了削弱每棵樹的影響,讓后面有更大的學習空間。實際應用中,一般把eta設置得小一點,然后迭代次數設置得大一點。(補充:傳統GBDT的實現也有學習速率)
(5)列抽樣(column subsampling)。xgboost借鑒了隨機森林的做法,支持列抽樣,不僅能降低過擬合,還能減少計算,這也是xgboost異于傳統gbdt的一個特性。
(6)對缺失值的處理。對于特征的值有缺失的樣本,xgboost可以自動學習出它的分裂方向。
(7)xgboost工具支持并行。boosting不是一種串行的結構嗎?怎么并行的?注意xgboost的并行不是tree粒度的并行,xgboost也是一次迭代完才能進行下一次迭代的(第t次迭代的代價函數里包含了前面t-1次迭代的預測值)。xgboost的并行是在特征粒度上的。我們知道,決策樹的學習最耗時的一個步驟就是對特征的值進行排序(因為要確定最佳分割點),xgboost在訓練之前,預先對數據進行了排序,然后保存為block結構,后面的迭代中重復地使用這個結構,大大減小計算量。這個block結構也使得并行成為了可能,在進行節點的分裂時,需要計算每個特征的增益,最終選增益最大的那個特征去做分裂,那么各個特征的增益計算就可以開多線程進行。
(8)可并行的近似直方圖算法。樹節點在進行分裂時,我們需要計算每個特征的每個分割點對應的增益,即用貪心法枚舉所有可能的分割點。當數據無法一次載入內存或者在分布式情況下,貪心算法效率就會變得很低,所以xgboost還提出了一種可并行的近似直方圖算法,用于高效地生成候選的分割點。
參考資源:https://www.zhihu.com/question/41354392/answer/98658997