【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
love530love8 小时前
【ComfyUI】解决 ModuleNotFoundError: No module named ‘inference_core_nodes‘ 问题
人工智能·windows·python·comfyui·inference-core
大模型任我行9 小时前
华为:构建特征级LLM编码评测基准
人工智能·语言模型·自然语言处理·论文笔记
Jason_Honey29 小时前
【平安Agent算法岗面试-二面】
人工智能·算法·面试
Godspeed Zhao9 小时前
现代智能汽车中的无线技术106——ETC(0)
网络·人工智能·汽车
恋猫de小郭9 小时前
AGENTS.md 真的对 AI Coding 有用吗?或许在此之前你没用对?
前端·人工智能·ai编程
久邦科技9 小时前
OpenCode 完整入门(安装 + 配置 + 使用 + 模板)
人工智能
zhangshuang-peta10 小时前
模型上下文协议(MCP):演进历程、功能特性与Peta的崛起
人工智能·ai agent·mcp·peta
heimeiyingwang10 小时前
企业供应链 AI 优化:需求预测与智能调度
大数据·数据库·人工智能·机器学习
bst@微胖子11 小时前
PyTorch深度学习框架之基础实战二
人工智能·深度学习