打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
2、决策树
0. 机器学习中分类和预测算法的评估:

  • 准确率
  • 速度
  • 强壮行
  • 可规模性
  • 可解释性



1. 什么是决策树/判定树(decision tree)?
     
     判定树是一个类似于流程图的树结构:其中,每个内部结点表示在一个属性上的测试,每个分支代表一个属性输出,而每个树叶结点代表类或类分布。树的最顶层是根结点。

 



2.  机器学习中分类方法中的一个重要算法

3.  构造决策树的基本算法                   分支                 根结点       
                                                                                             结点
树叶

 
 


     3.1 熵(entropy)概念:

          信息和抽象,如何度量?
          1948年,香农提出了 ”信息熵(entropy)“的概念
          一条信息的信息量大小和它的不确定性有直接的关系,要搞清楚一件非常非常不确定的事情,或者          
          是我们一无所知的事情,需要了解大量信息==>信息量的度量就等于不确定性的多少
          
          例子:猜世界杯冠军,假如一无所知,猜多少次?
          每个队夺冠的几率不是相等的
          
          比特(bit)来衡量信息的多少

          
 
 

          

          变量的不确定性越大,熵也就越大
          

     3.1 决策树归纳算法 (ID3)

          1970-1980, J.Ross. Quinlan, ID3算法
     
          选择属性判断结点

          信息获取量(Information Gain):Gain(A) = Info(D) - Infor_A(D)
          通过A来作为节点分类获取了多少信息

                
          
 
 

          
 
 
 
 

          
 
 
          

           类似,Gain(income) = 0.029, Gain(student) = 0.151, Gain(credit_rating)=0.048

          所以,选择age作为第一个根节点

 
 

          重复。。。


          算法:
  • 树以代表训练样本的单个结点开始(步骤1)。
  • 如果样本都在同一个类,则该结点成为树叶,并用该类标号(步骤2 和3)。
  • 否则,算法使用称为信息增益的基于熵的度量作为启发信息,选择能够最好地将样本分类的属性(步骤6)。该属性成为该结点的“测试”或“判定”属性(步骤7)。在算法的该版本中,
  • 所有的属性都是分类的,即离散值。连续属性必须离散化。
  • 对测试属性的每个已知的值,创建一个分枝,并据此划分样本(步骤8-10)。
  • 算法使用同样的过程,递归地形成每个划分上的样本判定树。一旦一个属性出现在一个结点上,就不必该结点的任何后代上考虑它(步骤13)。
  • 递归划分步骤仅当下列条件之一成立停止:
  • (a) 给定结点的所有样本属于同一类(步骤2 和3)。
  • (b) 没有剩余属性可以用来进一步划分样本(步骤4)。在此情况下,使用多数表决(步骤5)。
  • 这涉及将给定的结点转换成树叶,并用样本中的多数所在的类标记它。替换地,可以存放结
  • 点样本的类分布。
  • (c) 分枝
  • test_attribute = a i 没有样本(步骤11)。在这种情况下,以 samples 中的多数类
  • 创建一个树叶(步骤12)

               


     3.1 其他算法:
               C4.5:  Quinlan
               Classification and Regression Trees (CART): (L. Breiman, J. Friedman, R. Olshen, C. Stone)
               共同点:都是贪心算法,自上而下(Top-down approach)
               区别:属性选择度量方法不同: C4.5 (gain ratio), CART(gini index), ID3 (Information Gain)

     3.2 如何处理连续性变量的属性? 

4. 树剪枝叶 (避免overfitting)
     4.1 先剪枝
     4.2 后剪枝


5. 决策树的优点:
     直观,便于理解,小规模数据集有效     

6. 决策树的缺点:
     处理连续变量不好
     类别较多时,错误增加的比较快
     可规模性一般(
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
决策树案例:基于python的商品购买能力预测系统
决策树(decision tree)分类算法
决策树学习
(数据科学学习手札26)随机森林分类器原理详解&Python与R实现
一文读懂机器学习中经典的算法模型:决策树
浅谈人工智能入门必读物《机器学习》第四章 决策树
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服