【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
火山引擎开发者社区10 分钟前
技术速递|使用 GitHub Copilot CLI 构建 Emoji 列表生成器
人工智能
codefan※41 分钟前
干掉“幻觉“实战:如何构建企业级知识图谱增强 RAG
人工智能·知识图谱
wukangjupingbb1 小时前
传统基于药物 SMILES 序列和蛋白质氨基酸序列的 DTI(Drug-Target Interaction)预测方法的缺陷
人工智能
沪漂阿龙1 小时前
Codex 额度重置周期变化:AI 编程免费试玩时代正在结束
人工智能
TickDB1 小时前
美股行情 API 接入避坑:REST 快照、WebSocket 推送、盘前盘后数据的边界
人工智能·python·websocket·行情数据 api
装不满的克莱因瓶1 小时前
深入理解卷积神经网络(CNN)——从原理到代码实践
人工智能·神经网络·cnn
完成大叔2 小时前
模块二,Agent知识图谱的工具链思考
人工智能
lauo2 小时前
ibbot手机发布:搭载poplang技术 + token节点经济,革新AI手机体验
人工智能·智能手机
咖啡星人k2 小时前
云端开发环境技术架构深度解析:从容器隔离到AI Agent集成
人工智能·架构
袋鼠云数栈2 小时前
从前端到基础设施,ACOS 如何打通企业全链路可观测
运维·前端·人工智能·数据治理·数据智能