【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
玫瑰互动GEO1 分钟前
从工程视角拆解海外ClaudeGEO关键词优化:如何拿到AI搜索引用席位,获得B端采购选择
人工智能
数据库小学妹6 分钟前
AI Agent记忆怎么存?Redis+向量库三层记忆架构实战
人工智能·架构·向量数据库·ai数据库·数据库趋势·ai agent记忆
HySpark12 分钟前
从 VAD、声纹嵌入到聚类优化的一套解决思路
人工智能·语音识别·熙瑾会悟
YOLO数据集集合20 分钟前
垃圾目标检测数据集 |垃圾检测 智慧环卫 城市管理 生活垃圾堆检测 生活垃圾 垃圾场 9023期
人工智能·目标检测·视觉检测·生活·垃圾检测·垃圾
cxr82839 分钟前
混沌背后的秩序:T-Π-O 框架与复杂系统理解的认识论重构
人工智能·认知框架
sramdram1 小时前
语音识别芯片类别有哪些?离线语音识别芯片交互方案分析
人工智能·交互·语音识别·语音识别芯片·离线语音识别芯片
lisw051 小时前
用于信息超材料设计的生成模型!
人工智能·材料科学
资深电气设计1 小时前
堆垛机变频器项目落地观察:FC360变频驱动方案在中鼎科技堆垛机中的应用成效
大数据·人工智能·科技
xwz小王子1 小时前
综述:机器人要学会“接触世界”,光有视觉远远不够
人工智能·机器人
cd_949217212 小时前
哪些AI纹理生成工具适合专业3D角色制作?
人工智能·3d