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Ciência de dados e aprendizado de máquina (Parte 17): O dinheiro cresce em árvores? Florestas aleatórias no trading de forex

Ciência de dados e aprendizado de máquina (Parte 17): O dinheiro cresce em árvores? Florestas aleatórias no trading de forex

MetaTrader 5Negociação | 30 maio 2024, 16:58
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Omega J Msigwa
Omega J Msigwa

Duas cabeças pensam melhor do que uma, não porque cada uma seja infalível, mas porque é improvável que cometam o mesmo erro ao mesmo tempo.


Algoritmo de floresta aleatória

A floresta aleatória é um método de aprendizado de conjunto que cria várias árvores de decisão durante o treinamento e gera a classe durante a classificação ou a média da previsão durante a regressão. Cada árvore na floresta é treinada em um subconjunto diferente dos dados, e a aleatoriedade adicionada no treinamento ajuda a melhorar o desempenho geral do modelo e sua capacidade de generalização.

Primeiro, vamos entender o que é aprendizado de conjunto.

Aprendizado de conjunto 

Aprendizado de conjunto é uma abordagem em que dois ou mais modelos de aprendizado de máquina são ajustados aos mesmos dados, e as previsões de cada modelo são combinadas. A ideia é que os modelos de conjunto funcionem melhor do que qualquer modelo isolado.

A floresta aleatória é um método de conjunto que combina previsões de várias árvores de decisão para melhorar as capacidades preditivas de um único modelo.

Floresta aleatória MQL5


Para demonstrar isso, construí uma árvore de decisão e uma floresta aleatória com dez (10) árvores. No mesmo conjunto de dados, obtive maior precisão nas fases de treinamento e teste usando a floresta aleatória.


Características principais da floresta aleatória

01: Aprendizado de conjunto

A floresta aleatória é um método de conjunto que combina as previsões de vários modelos para obter um resultado melhor.

for (uint i=0; i<m_ntrees; i++) //Build a given x number of trees
  { 
    temp_data = data;
    matrix_utils.Randomize(temp_data, m_random_state, replace); //Get randomized subsets
    
    forest[i] = new CDecisionTreeClassifier(this.m_minsplit, this.m_maxdepth); //Add the tree to the forest
                  
    forest[i].fit(x_subset, y_subset); //Add the trained tree to the forest
    preds = forest[i].predict(x_subset);    
  }

02: Bootstrapping — agregação inicial (empacotamento)

O bootstrapping em aprendizado de máquina é um método de reamostragem que envolve obter repetidamente amostras dos dados originais com substituição, geralmente para estimar um parâmetro populacional.

Cada árvore na floresta é treinada em um subconjunto diferente dos dados, criado através do bootstrapping (amostragem com substituição).

matrix_utils.Randomize(temp_data, m_random_state, replace); //Get randomized subsets

Código:

template<typename T>
void CMatrixutils::Randomize(matrix<T> &matrix_,int random_state=-1, bool replace=false)

O parâmetro replace = true permite escolher o mesmo índice mais de uma vez, simulando o processo de bootstrapping. 


03: Aleatoriedade dos atributos

Ao dividir os nós ao construir cada árvore, são considerados subconjuntos aleatórios de atributos.

Isso traz mais diversidade às árvores, tornando o conjunto mais robusto.

04: Mecanismo de votação (ou média)

Para tarefas de classificação, é usado o modo de previsões (classe mais frequente).

Em tarefas de regressão, é considerada a média das previsões.

Na classificação de florestas aleatórias, é usado o processo de votação. Existem diferentes técnicas que podem ser usadas como mecanismo de votação, como a votação ponderada ou por limiar:

Votação ponderada

Na votação ponderada, cada previsão de árvore vem com uma medida de confiança (probabilidade). A previsão final é a média ponderada dessas probabilidades.

Como nossa classe de árvore de decisão ainda não pode prever probabilidades, não dá pra usar esse mecanismo de votação. Vamos usar a votação personalizada.


Votação por limiar

Aqui, se uma certa porcentagem de árvores prevê uma determinada classe, essa é a previsão final. Isso garante um nível mínimo de confiança.

Usar a porcentagem de árvores para determinar qual classe prever pode ser complicado quando se tem várias classes. Então, configuramos uma função pra escolher a classe que a maioria das árvores previu, não importa quantas classes foram previstas.

double CRandomForestClassifier::predict(vector &x)
 {
   vector predictions(m_ntrees); //predictions from all the trees
    
    for (uint i=0; i<this.m_ntrees; i++) //all trees make the predictions
      predictions[i] = forest[i].predict(x);
      
   vector uniques = matrix_utils.Unique(predictions);   
   
   return uniques[matrix_utils.Unique_count(predictions).ArgMax()]; //select the majority decision
 }

Expansão da classe de árvore de decisão

No artigo anterior, falamos sobre a classificação por árvores de decisão, que é ótima pra classificar variáveis-alvo binárias. Foi necessário expandir as classes e o código das árvores de decisão para tarefas de regressão.

class CDecisionTreeRegressor: public CDecisionTreeClassifier
  {
private:
   double            calculate_leaf_value(vector &Y);
   split_info        get_best_split(matrix &data, uint num_features);
   double            variance_reduction(vector &parent, vector &l_child, vector &r_child);

   Node              *build_tree(matrix &data, uint curr_depth = 0);
public:
                     CDecisionTreeRegressor(uint min_samples_split = 2, uint max_depth = 2);
                    ~CDecisionTreeRegressor(void);

   void              fit(matrix &x, vector &y);
  };

Na maioria dos casos, essas duas classes são parecidas, usando a mesma classe de nó e muitas das mesmas funções, exceto as funções cálculo do valor da folha, ganho de informação, construção da árvore e treinamento.


Valores das folhas em árvores de decisão para tarefas de regressão

Em tarefas de regressão, o valor da folha de um determinado nó é a média de todos os seus valores.

double CDecisionTreeRegressor::calculate_leaf_value(vector &Y)
 {
   return Y.Mean();
 

Cálculo do ganho de informação

No artigo anterior, já mencionamos que o critério de ganho de informação mede a redução da entropia ou incerteza após a divisão do conjunto de dados.

Em vez de usar Gini e entropia, que são baseados em probabilidade, usamos a fórmula de redução da variância para medir as impurezas em um determinado nó.

double CDecisionTreeRegressor::variance_reduction(vector &parent, vector &l_child, vector &r_child)
 {
    double weight_l = l_child.Size() / (double)parent.Size(),
           weight_r = r_child.Size() / (double)parent.Size();
     
    return parent.Var() - ((weight_l * l_child.Var()) + (weight_r * r_child.Var()));
 }

A função acima calcula a redução da variância alcançada dividindo o conjunto de dados em nós filhos esquerdo e direito em um determinado nó da árvore de decisão.


Construção da árvore e função de treinamento

Construção da árvore

Node *CDecisionTreeRegressor::build_tree(matrix &data, uint curr_depth=0)
 {
    matrix X;
    vector Y;
      
    if (!matrix_utils.XandYSplitMatrices(data,X,Y)) //Split the input matrix into feature matrix X and target vector Y.    
      {
         #ifdef DEBUG_MODE 
           printf("%s Line %d Failed to build a tree Data Empty",__FUNCTION__,__LINE__);
         #endif 
         
         return NULL; //Return a NULL pointer
      }
      
    ulong samples = X.Rows(), features = X.Cols(); //Get the number of samples and features in the dataset.
        
    ArrayResize(nodes, nodes.Size()+1); //Append the nodes to memory
    Node *left_child, *right_child;
            
    if (samples >= m_min_samples_split && curr_depth<=m_max_depth)
      {
         split_info best_split = this.get_best_split(data, (uint)features);
         
         #ifdef DEBUG_MODE
           Print(__FUNCTION__," | ",__LINE__,"\nbest_split left: [",best_split.dataset_left.Rows(),"x",best_split.dataset_left.Cols(),"]\nbest_split right: [",best_split.dataset_right.Rows(),"x",best_split.dataset_right.Cols(),"]\nfeature_index: ",best_split.feature_index,"\nInfo gain: ",best_split.info_gain,"\nThreshold: ",best_split.threshold);
         #endif 
                  
         if (best_split.info_gain > 0)
           {
             left_child = this.build_tree(best_split.dataset_left, curr_depth+1);
             right_child = this.build_tree(best_split.dataset_right, curr_depth+1);
                      
             nodes[nodes.Size()-1] = new Node(best_split.feature_index,best_split.threshold,left_child,right_child,best_split.info_gain);  
             return nodes[nodes.Size()-1];
           }
      }      
     
     nodes[nodes.Size()-1] = new Node();
     nodes[nodes.Size()-1].leaf_value = this.calculate_leaf_value(Y);
     
     return nodes[nodes.Size()-1];
 }

Função Fit

void CDecisionTreeRegressor::fit(matrix &x, vector &y)
 {
   matrix data = matrix_utils.concatenate(x, y, 1);
      
   this.root = this.build_tree(data);
   
   is_fitted = true;
 }

A única diferença entre a função build_tree da classe Regressor e da classe Classifier é a função variance_reduction.

Para testar a regressão, usei dados prontos do conjunto Airfoil noise data.

   matrix data = matrix_utils.ReadCsv("airfoil_noise_data.csv");
   
   matrix x; vector y;
   
   if (!matrix_utils.XandYSplitMatrices(data, x, y))
     return INIT_FAILED;
   
   regressor_tree = new CDecisionTreeRegressor(3,3);
   regressor_tree.fit(x, y);
   regressor_tree.print_tree(regressor_tree.root);
   
   vector preds = regressor_tree.predict(x);
      
   Print("r-squared: ",metrics.r_squared(y, preds));

Resultado

KS      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)     : X_0<=3150.0?7.6482714516406745
FI      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->  left: X_4<=0.0150478?4.070223732531591
ME      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->   left: X_2<=0.1016?2.453283788183441
RR      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    left: X_0<=630.0?2.3366165961173238
JR      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 126.94465000000002
MF      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 130.51523904382472
II      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    right: X_0<=1600.0?4.999630155449349
HF      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 127.90983653846149
JM      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 122.97036507936505
JR      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->   right: X_4<=0.0483159?6.040280153408631
FI      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    left: X_0<=1250.0?5.315257051142112
IG      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 125.68045918367342
GM      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 120.69493181818189
NQ      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    right: X_0<=1250.0?13.291165881821172
GK      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 117.69977777777775
GH      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 109.80075000000001
EL      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->  right: X_4<=0.00152689?28.997059993530435
OL      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->   left: X_0<=6300.0?11.053304033466667
HK      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    left: X_4<=0.000930789?9.067095683299033
FG      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 134.9866388888889
NO      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 128.59900000000002
QS      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    right: X_4<=0.000930789?9.783359845444707
NI      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 128.05125581395347
GJ      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 120.90806666666667
RM      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->   right: X_4<=0.0341183?5.715854852017056
LN      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    left: X_0<=5000.0?5.190320913085316
GN      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 120.08625170068028
NE      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 115.52968965517242
MI      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->    right: X_4<=0.0483159?4.450134400476193
IS      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    left: 109.44371428571428
GQ      0       00:04:11.402    RandomForest Test (EURUSD,H1)   --->--->--->--->    right: 104.84033333333332
PH      0       00:04:11.403    RandomForest Test (EURUSD,H1)   r-squared: 0.5937442611327515

Parece que a árvore de regressão tem mais ramos com os mesmos parâmetros.

A precisão do nosso modelo de regressão durante o treinamento foi de 59%. Isso é um bom sinal de que entendemos tudo corretamente. Veja como as previsões ficam quando plotadas em um gráfico:

Árvore de decisão para regressão

A forma como as previsões correspondem aos valores reais parece quase uma árvore.



Vantagens das florestas aleatórias

Alta precisão — as florestas aleatórias geralmente oferecem maior precisão tanto em tarefas de classificação quanto em tarefas de regressão.

Robustez — a natureza em conjunto da Random Forest a torna robusta contra sobreajuste e dados ruidosos.

Importância dos atributos — as florestas aleatórias podem fornecer informações sobre a importância dos atributos, ajudando na seleção dos mesmos.

Redução da variância — a diversidade das árvores minimiza a variância do modelo, resultando em uma melhor capacidade de generalização.

Não há necessidade de escalonamento dos atributos — assim como as árvores de decisão, as florestas aleatórias são menos sensíveis ao escalonamento dos atributos, o que as torna adequadas para amostras com diferentes escalas de dados.

Versatilidade — são adequadas para diferentes tipos de dados, incluindo características categóricas e numéricas.


Construção de um classificador de floresta aleatória

Exploramos as vantagens do algoritmo de floresta aleatória em comparação com a árvore de decisão. Agora, vamos ver como construir um modelo de floresta aleatória, começando com o classificador.

Incluímos a classe CDecisionTreeClassifier.

class CRandomForestClassifier
  {
CMetrics metrics;

protected:
   uint  m_ntrees;
   uint  m_maxdepth;
   uint  m_minsplit;
   int   m_random_state;
   
   CMatrixutils matrix_utils;
   CDecisionTreeClassifier *forest[];
   string ConvertTime(double seconds);
   
public:
                     CRandomForestClassifier(uint n_trees=100, uint minsplit=NULL, uint max_depth=NULL, int random_state=-1);
                    ~CRandomForestClassifier(void);
                    
                    void fit(matrix &x, vector &y, bool replace=true);
                    double predict(vector &x);
                    vector predict(matrix &x);
  };

Como o classificador de floresta aleatória consiste em várias árvores classificadoras combinadas em uma floresta, a classe recebe uma matriz forest[] de objetos CDecisionTreeClassifier.

n_trees = 100 (padrão), o que significa que a floresta do classificador de floresta aleatória terá 100 árvores.

min_split e max_depth são parâmetros para cada árvore, dos quais falamos no artigo anterior min_split é o número mínimo de ramos que a árvore deve ter, e max_depth é a profundidade máxima da árvore em termos desses ramos.


Incorporação de árvores na floresta aleatória

Esta é a função mais importante da classe CRandomForestClassifier, onde a floresta inclui n_trees árvores, selecionadas no construtor da classe.

void CRandomForestClassifier::fit(matrix &x, vector &y, bool replace=true)
 {
  matrix x_subset;
  vector y_subset;
  matrix data = this.matrix_utils.concatenate(x, y, 1);
  matrix temp_data = data;
  vector preds;
  
  datetime time_start = GetTickCount(), current_time;
  
  Print("[ Classifier Random Forest Building ]");
    
   for (uint i=0; i<m_ntrees; i++) //Build a given x number of trees
     {
       time_start = GetTickCount();
       
       temp_data = data;
       matrix_utils.Randomize(temp_data, m_random_state, replace); //Get randomized subsets
       
       if (!this.matrix_utils.XandYSplitMatrices(temp_data, x_subset, y_subset)) //split the random subset into x and y subsets
         {
            ArrayRemove(forest,i,1); //Delete the invalid tree in a forest
            printf("%s %d Failed to split data for a tree ",__FUNCTION__,__LINE__);
            continue;
         } 
       
       forest[i] = new CDecisionTreeClassifier(this.m_minsplit, this.m_maxdepth); //Add the tree to the forest
                     
       forest[i].fit(x_subset, y_subset); //Add the trained tree to the forest
       preds = forest[i].predict(x_subset);
       
       current_time = GetTickCount();
       
       printf("   ==> Tree <%d> Rand Seed <%s> Accuracy Score: %.3f Time taken: %s",i+1,m_random_state==-1?"None":string(m_random_state),metrics.accuracy_score(y_subset, preds), ConvertTime((current_time - time_start) / 1000.0));
     }
     
   m_ntrees = ArraySize(forest); //The successfully build trees
   
 }

Comparando o classificador de árvore de decisão e o classificador de floresta aleatória

Para provar que os classificadores de floresta aleatória lidam melhor com tarefas de classificação do que as árvores de decisão, realizei 5 testes.

Teste 01:


Treinamento Teste
Árvore de decisão 73,8% 40%
Floresta aleatória 78% 45%

Teste 02:

Árvore de decisão 73,8%
40%
Floresta aleatória 83% 45%

Teste 03:

Árvore de decisão
73,8%
40%
Floresta aleatória
80% 45%

Teste 04:

Árvore de decisão
73,8%
40%
Floresta aleatória
78,8% 45%

Teste 05:

Árvore de decisão
73,8%
40%
Floresta aleatória
78,8% 45%

Na minha experiência, descobri que usar o classificador de floresta aleatória para dados de negociação pode ser confuso, pois pode-se encontrar situações em que a precisão geral da floresta aleatória não excede a precisão de uma única árvore de decisão. Isso ocorre devido a um ou mais dos seguintes fatores.


Por que a floresta aleatória não proporciona maior precisão do que uma única árvore de decisão:

Falta de diversidade das árvores

Florestas aleatórias se beneficiam da diversidade das árvores individuais. Se todas as árvores forem iguais, o conjunto não trará uma melhoria significativa.

Certifique-se de introduzir a aleatoriedade corretamente durante o treinamento de cada árvore. A randomização pode incluir a escolha de subconjuntos aleatórios de atributos e/ou o uso de diferentes subconjuntos de dados de treinamento.

Ajuste de hiperparâmetros

Experimente diferentes hiperparâmetros, como o número de atributos a considerar para cada divisão (m_max_features), o número mínimo de amostras para dividir um nó interno (m_minsplit) e a profundidade máxima das árvores (m_maxdepth).

Tentar a busca em grade ou a busca aleatória dentro de uma faixa de valores de hiperparâmetros pode ajudar a encontrar as melhores configurações.

Validação cruzada

Use a validação cruzada para avaliar o desempenho do modelo. Isso ajuda a avaliar de forma mais confiável como o modelo se generaliza para novos dados.

A validação cruzada também ajuda a identificar problemas de sobreajuste ou subajuste.

Treinamento em todo o conjunto de dados

Certifique-se de que as árvores não se ajustem aos dados de treinamento. Se cada árvore na floresta for treinada em todo o conjunto de dados, ela pode captar o ruído em vez do sinal.

Talvez cada árvore deva ser treinada com dados de bootstrapping (reamostragem).

Escalonamento dos atributos

Se os seus atributos tiverem escalas diferentes, pode ser útil escaloná-los. As árvores de decisão geralmente não são sensíveis às escalas dos atributos. A normalização ou padronização dos atributos pode ajudar, especialmente se você estiver comparando o desempenho de uma árvore com um conjunto.

Métrica de avaliação

Certifique-se de usar a métrica de avaliação apropriada para o problema que você está tentando resolver com seus modelos. Uma métrica comum de avaliação para regressão é o R-quadrado, e uma métrica comum de avaliação para classificação é a precisão.

O último argumento da função fit() — error. Permite escolher a métrica adequada para medir a precisão de cada árvore na floresta.

enum errors_classifier
  {
   ERR_ACCURACY
  };

enum errors_regressor
  {
   ERR_R2_SCORE,
   ERR_ADJUSTED_R
  };  

Tamanho do conjunto

Experimente com o número de árvores na floresta. Às vezes, aumentar o número de árvores pode melhorar o desempenho do conjunto.

Mas, ao mesmo tempo, isso adiciona complexidade — o tempo de treinamento e teste pode aumentar significativamente após a alteração.

Qualidade dos dados

Assegure-se da qualidade dos seus dados. Se houver valores atípicos ou valores ausentes, isso pode afetar o desempenho da floresta aleatória.

Semente aleatória

Para garantir a reprodutibilidade, certifique-se de definir corretamente o valor da semente aleatória para cada execução.

Usar o mesmo número inicial aleatório (Random seed) fará com que todas as árvores forneçam a mesma precisão, o que não será melhor do que uma única árvore de decisão.


Verificação no testador de estratégias

A floresta aleatória venceu na fase de treinamento e teste, mas será que ela também se sairá bem no trading, onde é necessário mais do que a habilidade de prever para obter lucro?

Realizei testes com ambos os algoritmos com as configurações padrão de 2022.01.01 a 2023.02.01.

Configurações do testador:

  • Atrasos: Atraso arbitrário
  • Modelagem: Somente preços de abertura
  • Depósito: $1000
  • Alavancagem: 1/100

Gráfico dos resultados da floresta aleatória:

Apesar de ter 46% de negociações lucrativas, o gráfico parece horrível. Vamos ver o que faz a Árvore de decisão:

Resultados do teste da árvore de decisão

Melhor do que a floresta aleatória de 100 árvores, apesar de 44% de negociações lucrativas.

Realizei uma rápida otimização para encontrar os melhores níveis de stop-loss e take-profit. Os resultados foram stop-loss = 960 e take-profit = 1295 para ambos os modelos, com o split mínimo definido como 2. Abaixo estão os resultados de ambos os modelos.

Classificador de árvore de decisão:

Durante o teste, 47,68% das negociações foram lucrativas. Durante o período de teste, o modelo gerou um lucro de 52 dólares.

Classificador de floresta aleatória:

Classificador de floresta aleatória

Durante o teste, 33,99% das negociações foram lucrativas. Durante esse tempo, o modelo perdeu -72 dólares.

Embora no papel a floresta aleatória parecesse mais precisa do que o classificador de árvore de decisão, ela não se saiu bem em um ambiente de negociação real. No geral, a floresta aleatória é uma sucessora da árvore de decisão, mas essas coisas frequentemente acontecem em aprendizado de máquina; às vezes, um modelo simples pode dar melhores resultados do que, por assim dizer, um modelo mais sofisticado. Você pode otimizar e experimentar diferentes parâmetros com a floresta aleatória para encontrar a melhor configuração. Ainda há muito a melhorar para alcançar melhores resultados.


Considerações finais

As florestas aleatórias são usadas em várias áreas e indústrias, incluindo finanças, entretenimento e setor médico. No entanto, como qualquer modelo, elas têm algumas desvantagens que devem ser entendidas antes de decidir usar este modelo para seu projeto de negociação.

Complexidade computacional:

Modelos de floresta aleatória, especialmente com um grande número de árvores, podem ser caros em termos de computação e exigir recursos significativos.

Uso de memória:

À medida que o número de árvores aumenta, o uso de memória do modelo de floresta aleatória também aumenta, o que pode levar a um maior uso de memória.

Interpretabilidade:

A natureza de conjunto das florestas aleatórias as torna menos interpretáveis do que árvores de decisão individuais, especialmente quando a floresta é composta por muitas árvores.

Sobreajuste:

Embora florestas aleatórias sejam menos propensas ao sobreajuste do que árvores de decisão individuais, elas ainda podem se ajustar aos dados ruidosos ou com valores atípicos.

Tendência a classes dominantes:

Em tarefas de classificação com distribuição desequilibrada de classes, florestas aleatórias podem ser tendenciosas em relação à classe dominante, o que afeta a eficácia preditiva do modelo para classes minoritárias.

Sensibilidade aos parâmetros:

Embora florestas aleatórias sejam robustas em relação à escolha de hiperparâmetros, o desempenho do modelo ainda pode ser sensível a valores específicos dos parâmetros.

Caixa-preta:

A natureza de conjunto das florestas aleatórias, que combina várias árvores de decisão, pode dificultar a interpretação do processo de tomada de decisão do modelo.

Tempo de treinamento:

Treinar um modelo de floresta aleatória pode levar mais tempo do que treinar uma única árvore de decisão, especialmente para grandes conjuntos de dados.

A atividade de negociação atrasou 10 minutos, pois tive que esperar para treinar 100 árvores.


Obrigado por ler.

Você pode acompanhar o desenvolvimento deste modelo de aprendizado de máquina e muito mais desta série de artigos no meu repositório no GitHub.

Conteúdo do anexo:

Arquivo Uso e descrição
Forest.mqh (localizado na pasta include)  Contém classes de floresta aleatória, CRandomForestClassifier e CRandomForestRegressor.
matrix_utils.mqh (Include)  Funções adicionais para trabalhar com matrizes.
metrics.mqh (Include)  Funções e código para medir o desempenho dos modelos de aprendizado de máquina. 
preprocessing.mqh (Include)  Biblioteca para pré-processamento de dados brutos, tornando-os adequados para uso em modelos de aprendizado de máquina.
tree.mqh (Include)  Contém classes de árvore de decisão.  
RandomForest Test.mq5 (Experts)  EA para executar e testar modelos de floresta aleatória.



Traduzido do Inglês pela MetaQuotes Ltd.
Artigo original: https://www.mql5.com/en/articles/13765

Arquivos anexados |
Code.zip (22.86 KB)
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