【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
智慧物业老杨3 小时前
物业数字化落地思考:真正的转型,是底层数据秩序的重构
java·大数据·人工智能·微服务·系统架构
7177776 小时前
中小团队 DevOps 平台选哪家:2026 年主流平台对比与 Gitee 本土化方案解析
人工智能·gitee
武子康6 小时前
小智断网后还能做什么?沿一次唤醒看清设备与服务端的分工
人工智能·llm·agent
西安栈上月明软件科技6 小时前
从 Linux 0.01 到 AI 开源:星图邻的开源实践
人工智能·自然语言处理·架构·开源·fastapi
麻雀飞吧6 小时前
先判断工具用来学习、开发还是执行
人工智能·python
甲维斯6 小时前
ZCode:快来领“免费”3亿tokens和“Git打包服务”
人工智能
揽秀亭长7 小时前
视频转文字有哪些方法?在线AI、剪辑软件、本地对比
人工智能·音视频
RoboWizard7 小时前
三星和金士顿内存条哪个更适合游戏超频
大数据·人工智能
深圳市恒星物联科技有限公司7 小时前
轻量MCU设备通过OpenHarmony兼容性测评的全流程关键要点与实战踩坑经验
大数据·人工智能·物联网·鸿蒙
AI闲人8 小时前
企业 AI 最大的问题,不是数据不足,而是数据没有业务语义
人工智能·数字化·企业ai落地