【机器学习】决策树

参考课程视频:https://www.icourse163.org/course/NEU-1462101162?tid=1471214452

1 概述

样子:

2 分裂

2.1 分裂原则

信息增益

信息增益比

基尼指数

3 终止 & 剪枝

3.1 终止条件

  • 无需分裂
    • 当前节点内样本同属一类
  • 无法分裂
    • 当前节点内所有样本的特征向量完全相同
    • 采用任何特征都无法将当前样本集分为多个子类
  • 无数据可分
    • 当前节点内没有样本

3.2 剪枝

剪枝的目的:解决决策树过拟合现象(决策树规模大),提高决策树的泛化性能。

剪枝方法

  • 前剪枝(预剪枝)
    • 在决策树的生成过程中同步进行剪枝
    • 在节点进行分裂前,对比节点分裂前后决策树的泛化性能指标,若泛化性能在分裂后得到提升,执行分裂;否则不执行分裂。
  • 后剪枝
    • 在决策树完全生成后逐步剪去叶子节点
    • 常采用启发式方法从最深层的叶子节点或具有最高不纯度的
      叶子节点开始剪枝
    • 通过对比剪枝前后的泛化指标,决定是否剪去该叶子节点。

前剪枝 & 后剪枝 策略对比:

策略 时间 拟合风险 泛化能力
前剪枝 训练时间较少、测试时间较少 过拟合风险较低 、欠拟合风险较高 泛化能力一般
后剪枝 训练时间较长、测试时间较少 过拟合风险较低、欠拟合风险稳定 泛化能力较好

通常后剪枝比前剪枝保留的决策树规模更大。

4 决策树算法

4.1 经典决策树算法

ID3

C4.5

CART(Classification And Regression Tree)

4.2 算法对比分析

算法 特征选择 剪枝 处理数据类型 树类型
ID3 信息增益 离散 多叉树
C4.5 信息增益比 前剪枝 离散、连续 多叉树
CART 基尼指数 后剪枝 离散、连续 二叉树

总结:

  • CART的功能更全:分类、回归
  • CART具有更好的泛化性能:二叉树,后剪枝。
  • CART训练时间较长,计算开销较大。
  • 信息增益、信息增益比和基尼指数各有利弊。
相关推荐
100个铜锣烧33 分钟前
高级提示技术:Chain-of-Thought与ReAct——让大模型学会“思考”和“行动”
人工智能·大模型·提示词工程
JackHCC1 小时前
快手OneRetrieval:可编辑生成式电商召回
人工智能·机器学习
前端之虎陈随易1 小时前
编程语言级别的Skill市场,AI Agent 的未来形态
前端·vue.js·人工智能·typescript·node.js
QiLinkOS1 小时前
第三视觉理解徐玉生与他的商业活动(30)
大数据·c++·人工智能·算法·开源协议
武汉唯众智创2 小时前
当汉字成为心理CT:AI汉字联想投射分析的技术实现与心理评估价值
人工智能·ai心理健康·ai心理评估·本土化心理测评·校园心理健康解决方案·ai心理监测·多模态情绪模型
Longvox2 小时前
Agent为什么会死循环?
人工智能·ai编程
陈天伟教授2 小时前
FreeCAD 启动后小窗口闪现即退的解决思路
人工智能·机器人·工业设计
酒旅Agent开发实战3 小时前
AI 旅行规划助手如何接入真实酒旅数据:从自然语言到酒店预订的全流程 MCP 实战
人工智能·ai·旅游·skill·酒店api·机票api
workflower3 小时前
设备单元级(L1)实施路径
人工智能·线性代数·矩阵·机器人·开源
Dragon Wu3 小时前
ComfyUI Desktop 实例进入后一直loading的问题解决
人工智能·ai