【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
天一生水water2 分钟前
时间序列故障诊断
人工智能·智慧油田
草莓熊Lotso8 分钟前
Qt 核心事件系统全攻略:鼠标 / 键盘 / 定时器 / 窗口 + 事件分发与过滤
运维·开发语言·c++·人工智能·qt·ui·计算机外设
数智联AI团队8 分钟前
AI搜索流量争夺战白热化,数智联科技以GEO优化助力企业抢占春节营销先机
人工智能·科技
zxsz_com_cn10 分钟前
预测性维护助力春节值守——智能传感器让工厂“安心过年”
人工智能·数据挖掘
才聚PMP15 分钟前
基于易经思维的组织级项目管理测评体系
大数据·人工智能
Clarence Liu17 分钟前
用大白话讲解人工智能(6) 深度学习:堆“多层神经网络“会发生什么?
人工智能·深度学习·神经网络
LaughingZhu8 小时前
Product Hunt 每日热榜 | 2026-02-14
数据库·人工智能·经验分享·神经网络·搜索引擎·chatgpt
大模型探员8 小时前
告别答非所问!深度解析文档切分如何决定RAG的搜索上限
人工智能
民乐团扒谱机8 小时前
【读论文】深度学习中的卷积算术指南 A guide to convolution arithmetic for deep learning
人工智能·深度学习·神经网络·机器学习·cnn·卷积神经网络·图像识别
byzh_rc9 小时前
[深度学习网络从入门到入土] 拓展 - Inception
网络·人工智能·深度学习