`RandomizedSearchCV` は `GridSearchCV` と同様に動作しますが、**すべて**のハイパーパラメータの組み合わせを確認する代わりに、**ランダムなサブセット**のみを評価します。
下記の例では、グリッドには100通りの組み合わせがあります。`GridSearchCV` はすべてをテストしますが、`RandomizedSearchCV` は例えば20通りのみをサンプリングできます（`n_iter` で制御）。これにより、**高速**なチューニングが可能となり、通常は最良に近いスコアが得られます。

import unittest
import pandas as pd
import numpy as np

def _dynamic_test(test_case, condition, success_message, failure_message):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_message
        test_case.assertTrue(True, success_message)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_message
        test_case.fail(failure_message)

class TestGridAndRandomizedSearch(unittest.TestCase):

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        # ÐÐ°Ð½Ñ Ð· ÑÐ¼Ð¾Ð²Ð¸
        cls.df = pd.read_csv(
            'https://codefinity-content-media.s3.eu-west-1.amazonaws.com/a65bbc96-309e-4df9-a790-a1eb8c815a1c/penguins_pipelined.csv'
        )
        cls.X, cls.y = cls.df.drop('species', axis=1), cls.df['species']
        import user_code
        cls.uc = user_code  # Ð¾ÑÑÐºÑÑÑÑÑÑ: randomized, grid, model, param_grid, X, y

    def test_randomizedcv_initialized_with_niter_20(self):
        from sklearn.model_selection import RandomizedSearchCV
        uc = self.uc
        rnd = getattr(uc, 'randomized', None)
        cond = isinstance(rnd, RandomizedSearchCV) and getattr(rnd, 'n_iter', None) == 20
        _dynamic_test(
            self,
            cond,
            "RandomizedSearchCV initialized with n_iter=20",
            "RandomizedSearchCV must be initialized with n_iter=20"
        )

    def test_gridsearchcv_initialized(self):
        from sklearn.model_selection import GridSearchCV
        uc = self.uc
        grd = getattr(uc, 'grid', None)
        cond = isinstance(grd, GridSearchCV)
        _dynamic_test(
            self,
            cond,
            "GridSearchCV initialized with provided param_grid",
            "GridSearchCV must be initialized with provided param_grid"
        )

    def test_param_space_keys(self):
        uc = self.uc
        expected_keys = {'n_neighbors', 'weights', 'p'}
        # Ð£ RandomizedSearchCV Ð¿Ð°ÑÐ°Ð¼ÐµÑÑÐ¸ Ð¼Ð¾Ð¶ÑÑÑ Ð·Ð±ÐµÑÑÐ³Ð°ÑÐ¸ÑÑ ÑÐº param_distributions
        rnd_space = getattr(uc.randomized, 'param_distributions', None)
        grd_space = getattr(uc.grid, 'param_grid', None)
        rnd_ok = isinstance(rnd_space, dict) and set(rnd_space.keys()) == expected_keys
        grd_ok = isinstance(grd_space, dict) and set(grd_space.keys()) == expected_keys
        cond = rnd_ok and grd_ok
        _dynamic_test(
            self,
            cond,
            "Hyperparameter space includes n_neighbors, weights, p for both searches",
            "Hyperparameter space must include n_neighbors, weights, p for both searches"
        )

    def test_estimator_is_knn(self):
        from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
        uc = self.uc
        is_knn_rnd = isinstance(getattr(uc.randomized, 'estimator', None), KNeighborsClassifier)
        is_knn_grd = isinstance(getattr(uc.grid, 'estimator', None), KNeighborsClassifier)
        cond = is_knn_rnd and is_knn_grd
        _dynamic_test(
            self,
            cond,
            "Both searches use KNeighborsClassifier as estimator",
            "Both searches must use KNeighborsClassifier as estimator"
        )

    def test_both_searches_fitted_and_have_best_attributes(self):
        uc = self.uc
        try:
            attrs_ok = all(
                hasattr(obj, 'best_estimator_') and hasattr(obj, 'best_score_') and hasattr(obj, 'cv_results_')
                for obj in (uc.randomized, uc.grid)
            )
        except Exception:
            attrs_ok = False
        _dynamic_test(
            self,
            attrs_ok,
            "Both searches are fitted (best_estimator_, best_score_, cv_results_ are available)",
            "Both searches must be fitted (best_estimator_, best_score_, cv_results_ must be available)"
        )

    def test_grid_and_randomized_scores_are_finite(self):
        uc = self.uc
        try:
            grid_score = float(uc.grid.best_score_)
            rnd_score = float(uc.randomized.best_score_)
            cond = np.isfinite(grid_score) and np.isfinite(rnd_score)
        except Exception:
            cond = False
        _dynamic_test(
            self,
            cond,
            "Best scores of GridSearchCV and RandomizedSearchCV are finite numbers",
            "Best scores of GridSearchCV and RandomizedSearchCV must be finite numbers"
        )

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()


test_code.py

コードを複数回実行してみてください。`RandomizedSearchCV` は、ランダムに**最適**なハイパーパラメータをサンプリングした場合、グリッドサーチのスコアと一致することがあります。


注意

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機械学習の概念とMLプロジェクトのワークフローについて学習します。

前処理は、MLプロジェクトにおいて最も重要な段階の一つです。本章では、ほぼすべてのデータセットに必要な前処理手順について解説します。

パイプラインは、すべての前処理ステップとモデルを組み合わせるための便利な方法です。パイプラインを使用することで、モデルの学習や利用がはるかに簡単になります。

モデリングはMLプロジェクトの中で最も楽しい段階です。モデルの構築、チューニング、評価方法を学びましょう。

チャレンジ：RandomizedSearchCVによるハイパーパラメータのチューニング

解答