【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
lulu12165440782 分钟前
国内怎么用GPT5.5?基于weelinking零门槛合规接入GPT5.5全系列生产级能力
java·人工智能·python·gpt·ai编程
steven_yzx3 分钟前
Fusion 分类和特点
人工智能·分类·数据挖掘
桂花饼3 分钟前
深度体验:新一代 AI 绘图模型 GPTimage2 技术亮点与国内直连/API接入实践
人工智能·gpt·sora2·nano banana 2·claude-opus-4-6·gptimage2
AI服务老曹3 分钟前
深度解析:支持异构计算与 Docker 部署的 AI 视频管理平台——基于 GB28181/RTSP 与源码交付的架构实战
人工智能·docker·音视频
量子-Alex8 分钟前
【大模型技术报告】DeepSeek LLM Scaling Open-Source Language Models with Longtermism
人工智能·语言模型·自然语言处理
sjsjsbbsbsn10 分钟前
RAG核心学习总结:文本分块
人工智能·学习·知识图谱
Westward-sun.11 分钟前
YOLOv5 最新版从零配置环境到训练自己的数据集
人工智能·pytorch·深度学习·yolo
VBsemi-专注于MOSFET研发定制12 分钟前
面向高可靠与快速响应需求的高端报警系统功率MOSFET选型策略与器件适配手册
网络·人工智能
默 语12 分钟前
AI Agent 数据感知层实战:网络端点定位在跨境电商、金融风控、自动化营销中的技术实现
网络·人工智能·自动化
2601_9561394213 分钟前
航空航天品牌策划公司哪家强
大数据·人工智能·python