Feature augmentation from one-to-many relationship tables is a critical but challenging problem in ML model development. To augment good features, data scientists need to come up with SQL queries manually, which is time-consuming. Featuretools [1] is a widely used tool by the data science community to automatically augment the training data by extracting new features from relevant tables. It represents each feature as a group-by aggregation SQL query on relevant tables and can automatically generate these SQL queries. However, it does not include predicates in these queries, which significantly limits its application in many real-world scenarios. To overcome this limitation, we propose FEATAUG, a new feature augmentation framework that automatically extracts predicate-aware SQL queries from one-to-many relationship tables. This extension is not trivial because considering predicates will exponentially increase the number of candidate queries. As a result, the original Featuretools framework, which materializes all candidate queries, will not work and needs to be redesigned. We formally define the problem and model it as a hyperparameter optimization problem. We discuss how the Bayesian Optimization can be applied here and propose a novel warm-up strategy to optimize it. To make our algorithm more practical, we also study how to identify promising attribute combinations for predicates. We show that how the beam search idea can partially solve the problem and propose several techniques to further optimize it. Our experiments on four real-world datasets demonstrate that FeatAug extracts more effective features compared to Featuretools and other baselines. The code is open-sourced at https://github.com/sfu-db/FeatAug


翻译:从一对多关系表中进行特征增强是机器学习模型开发中的一个关键但具有挑战性的问题。为增强优质特征,数据科学家需手动设计SQL查询,这一过程耗时费力。Featuretools[1]是数据科学社区广泛使用的工具,能从相关表中自动提取新特征以增强训练数据。它将每个特征表示为相关表上的分组聚合SQL查询,并可自动生成这些查询。然而,其查询中不包含谓词,这严重限制了它在许多实际场景中的应用。为解决此局限,我们提出FEATAUG,一种新型特征增强框架,能从一对多关系表中自动提取包含谓词的SQL查询。这一扩展并非易事,因为考虑谓词会使候选查询数量呈指数级增长。因此,原Featuretools框架中物化所有候选查询的方法将失效,需重新设计。我们正式定义该问题,并将其建模为超参数优化问题。我们讨论了贝叶斯优化在该场景下的应用,并提出一种新颖的预热策略来优化它。为使算法更实用,我们还研究了如何识别有前景的谓词语义组合。我们展示了光束搜索思想如何部分解决该问题,并提出了多项优化技术来进一步改进。在四个真实数据集上的实验表明,与Featuretools及其他基线相比,FeatAug能提取更有效的特征。代码已开源:https://github.com/sfu-db/FeatAug

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年11月1日
Arxiv
17+阅读 · 2021年7月18日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
14+阅读 · 今天7:47
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:37
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
13+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
14+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员