【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
米小虾9 分钟前
不写出来的思考:把 Transformer 的层循环起来,是第三条 scaling 轴还是省错了地方?
人工智能
A.说学逗唱的Coke21 分钟前
【大模型专题】别再用 HTTP 直连 Agent 了:用 Kafka 承载 A2A 协议,从 PoC 走到生产
人工智能·kafka·a2a
资讯综合31 分钟前
2026企业AI平台选型指南:多维视角下的主流方案解析
人工智能
资讯综合32 分钟前
向日葵 vs ToDesk 个人远控横评:PC/手机/弱网/远程开机实测(26年9月更新)
人工智能
布吉岛的石头38 分钟前
Java 程序员第 48 阶段15:Transformer 架构总览与自注意力直觉,注意力权重可视化:用 Java 打印注意力矩阵理解模型在看什么
人工智能·深度学习·transformer
正经教主44 分钟前
【FDE系列】阶段1Day 11:Prompt — 给模型立规矩
人工智能·fde
海上小飞龙1 小时前
LangChain 模型调用:invoke、stream、batch 到底该怎么选?
人工智能·语言模型·自然语言处理
美狐美颜sdk1 小时前
直播APP开发技术栈详解:视频美颜SDK、人脸识别与实时渲染
android·人工智能·音视频·美颜sdk·直播美颜sdk
我要见SA姐11 小时前
告别 Copilot?Codex 本地化部署指南
运维·数据库·机器学习·oracle·回归