决策树--ID3算法

决策树--ID3算法

概念

(1)信息熵

E n t r o p y ( x ) = − ∑ i N c l a s s P ( x i ) l o g 2 P ( x i ) Entropy(x) = -\sum_{i}^{N_{class}}P(x_i)log_2 P(x_i) Entropy(x)=−i∑NclassP(xi)log2P(xi)

假设只有2个类别(N=2), P(x_i) 在【 0 , 1 】之间, 在【0,1】之间, 在【0,1】之间,log_2 P(x_i) 小于0,因此Entropy(x) 大于0;

当两类别概率分别0.5,0.5的时候(样本均匀)信息熵最大,此时纯度最低;当分别为1,0的时候信息熵最小,此时纯度最高;

因此,信息熵表示不确定性(混乱程度),纯度最低的时候混乱性最大。

息增益指的就是划分可以带来纯度的提高,信息熵的下降。

(2)信息增益

决策树划分需要往数据纯度提高的方向进行才能正确识别样本,即信息熵变小的方向,假设划分前的信息熵为 S S S,根据特征 T T T划分后的信息熵为 S T S_{T} ST,则 S T S_{T} ST的值应该最小,即 S − S T S-S_{T} S−ST的值(信息增益)应该最大;

即信息增益最大的时候划分的数据越纯;

信息增益的计算公式为:
G a i n ( S , T ) = E n t r o p y ( S ) − ∑ v ∈ T ∣ S v ∣ ∣ S ∣ E n t r o p y ( ∣ S v ∣ ) Gain(S, T) = Entropy(S) -\sum_{v\in T }^{} \frac{|S_v|}{|S|} Entropy(|S_v|) Gain(S,T)=Entropy(S)−v∈T∑∣S∣∣Sv∣Entropy(∣Sv∣)

其中, v v v为特征 T T T的取值,当 v v v为特征 T 1 T_1 T1时,一共有样本数目为 ∣ S v ∣ |S_v| ∣Sv∣,该集合的信息熵为 E n t r o p y ( ∣ S v ∣ ) Entropy(|S_v|) Entropy(∣Sv∣)

相关推荐
大千AI助手10 天前
决策树:化繁为简的智能决策利器
人工智能·算法·决策树·机器学习·数据挖掘·tree·decisiontree
Wilber的技术分享13 天前
【机器学习实战笔记 12】集成学习:AdaBoost算法
人工智能·笔记·算法·决策树·机器学习·分类·集成学习
奔跑吧邓邓子13 天前
解锁决策树:数据挖掘的智慧引擎
人工智能·算法·决策树·机器学习·数据挖掘
no_work14 天前
基于python机器学习来预测含MLP决策树LGBM随机森林XGBoost等
人工智能·python·决策树·随机森林·机器学习
拓端研究室TRL14 天前
Python古代文物成分分析与鉴别研究:灰色关联度、岭回归、K-means聚类、决策树分析
python·决策树·回归·kmeans·聚类
喜欢猪猪14 天前
学习大模型---需要掌握的数学知识
人工智能·决策树·机器学习
qq_4289898122 天前
python 实现决策树规则
python·决策树
TY-202524 天前
机器学习算法_决策树
算法·决策树·机器学习
黑鹿02225 天前
机器学习基础(四) 决策树
人工智能·决策树·机器学习
宋一诺331 个月前
机器学习——什么时候使用决策树
人工智能·决策树·机器学习