机器学习|决策树:数学原理及代码解析

机器学习|决策树:数学原理及代码解析

决策树是一种常用的监督学习算法,适用于解决分类和回归问题。在本文中,我们将深入探讨决策树的数学原理,并提供 Python 示例代码帮助读者更好地理解和实现该算法。

决策树数学原理

决策树根据特征的取值对数据进行递归地划分,直到达到预定义的停止条件。每个节点代表一个特征,每个分支代表一个特征值,叶子节点表示一个类别或预测值。

决策树的构建依赖于两个主要的指标:信息熵和信息增益。信息熵衡量了数据集的纯度,信息增益衡量了使用某个特征进行划分后的纯度提升程度。

决策树示例代码

下面是使用 Python 编写的一个简单的决策树示例代码:

python 复制代码
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier, plot_tree
import matplotlib.pyplot as plt

# 加载鸢尾花数据集
iris = load_iris()
X = iris.data
y = iris.target

# 构建决策树模型
clf = DecisionTreeClassifier()
clf.fit(X, y)

# 绘制决策树图形
plt.figure(figsize=(10, 6))
plot_tree(clf, filled=True, feature_names=iris.feature_names, class_names=list(iris.target_names))
plt.show()

在示例代码中,我们首先通过 load_iris() 函数加载了鸢尾花数据集,并将特征保存在 X 中,类别保存在 y 中。然后,我们使用 DecisionTreeClassifier() 构建了一个决策树分类器,并通过调用 fit() 方法训练该模型。

最后,我们使用 plot_tree() 函数绘制了决策树的图形,并通过 plt.show() 方法显示出来。

该程序输出的图表

结语

通过本文,我们详细讲解了决策树的数学原理,并提供了一个简单的 Python 示例代码展示了如何实现和可视化决策树算法。希望本文能够帮助读者更好地理解决策树,并能够应用到实际问题中。

如果你对决策树或其他机器学习算法有任何疑问或想法,请在评论区留言,期待与大家的交流讨论!

相关推荐
Mopes__32 分钟前
Python | Leetcode Python题解之第452题用最少数量的箭引爆气球
python·leetcode·题解
AI视觉网奇39 分钟前
pymeshlab 学习笔记
开发语言·python
纪伊路上盛名在1 小时前
如何初步部署自己的服务器,达到生信分析的及格线
linux·运维·服务器·python·学习·r语言·github
吃什么芹菜卷1 小时前
深度学习:词嵌入embedding和Word2Vec
人工智能·算法·机器学习
计算机源码社1 小时前
分享一个餐饮连锁店点餐系统 餐馆食材采购系统Java、python、php三个版本(源码、调试、LW、开题、PPT)
java·python·php·毕业设计项目·计算机课程设计·计算机毕业设计源码·计算机毕业设计选题
汤兰月1 小时前
Python中的观察者模式:从基础到实战
开发语言·python·观察者模式
西柚与蓝莓3 小时前
【开源开放体系总结】
python
萱仔学习自我记录3 小时前
PEFT库和transformers库在NLP大模型中的使用和常用方法详解
人工智能·机器学习
hsling松子6 小时前
使用PaddleHub智能生成,献上浓情国庆福
人工智能·算法·机器学习·语言模型·paddlepaddle
belldeep6 小时前
python:reportlab 将多个图片合并成一个PDF文件
python·pdf·reportlab