【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
2301_768103494 小时前
AI视频创作Agent实战03:DeepSeek文案裂变与草稿版本控制
人工智能
火山引擎开发者社区4 小时前
Anker 首届黑客松挑战赛|9 月 7 日报名启动
人工智能
Dawson Zhu5 小时前
工作流与 Agent 的工程选型:从“控制权归属“看 LLM 应用架构
人工智能·语言模型·架构·aigc·agi
计算机源码社6 小时前
【大数据项目实战】基于大数据的影视内容生态综合质量分析与可视化-基于数据挖掘的影视内容类型共现与口碑聚类分析系统
大数据·人工智能·python·数据挖掘·数据分析·毕业设计·课程设计
C^h6 小时前
pytorch 适合初学者 0基础学习
人工智能·pytorch·python
Rocky Ding*6 小时前
【三年面试五年模拟】2026-09-06 拼多多 AI Agent研发岗秋招笔试4道算法题完整题解
论文阅读·人工智能·深度学习·机器学习·aigc·ai-native·拼多多
小柯南敲键盘6 小时前
跨马翻译:AI批量图片翻译工具,跨境电商视频字幕翻译与智能抠图一体搞定
人工智能·python·音视频
luckystar513~7 小时前
Geo + AI:【时空智能体】技术剖析
人工智能·ai·gis·geoai·空间智能体·时空智能体
吨吨ai7 小时前
2026年9月8日|GPT‑6 Astra + Codex:Pro 开发者的 AI Agent 工具链
人工智能·gpt
leoZ2317 小时前
2026-09-09-springboot-cloud-deploy-pitfalls
java·前端·javascript·vue.js·人工智能·spring boot·后端