【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
Dxy12393102167 分钟前
Python如何结合AI解决数据分析问题
人工智能·python·数据分析
锋行天下8 分钟前
LangGraph简单图结构
人工智能
制造业的搬运工11 分钟前
智能家居工控PCB可靠性检测规范与制程管控实践
大数据·网络·人工智能·制造·pcb工艺
蓝羽飞鸟27 分钟前
什么是自监督学习
人工智能·深度学习
wing9830 分钟前
从codex转战workbuddy使用一周的感受
前端·人工智能·后端
AI产品测评官34 分钟前
从L3寻源智能体到全链路闭环ATS:拆解世纪云猎新一代AI招聘系统架构
人工智能·系统架构
Java成神之路-41 分钟前
RAG 工程最优解:意图路由分流架构
人工智能·ai应用开发·springaialibaba
余槐i1 小时前
Firecrawl 实战:将网站转换为大模型可用数据
人工智能·python·工具·firecrawl
hsg771 小时前
简述: 人工智能 + 行动意见
人工智能
jason_renyu1 小时前
《月魁传》的终极预言:真正的 AI 未来,是超智能进化与万物互联
人工智能·万物互联·超人工智能·人工智能未来畅想