【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 无 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
kingx31 分钟前
BugKu 渗透测试4 Writeup:从 eval 注入到五层内网拿满 Flag
人工智能·网络安全·网络攻击模型·安全威胁分析·1024程序员节
Jsundoku1 分钟前
第七章 深度学习 -- Transformer 架构
人工智能·深度学习·transformer·1024程序员节
FriendshipT4 分钟前
Vim 完整指南:从入门到高效编辑
linux·人工智能·编辑器·vim·1024程序员节
有Li7 分钟前
主动脉瘤的最佳风险重新分类:断层增强CT与二维经胸超声心动图对比研究文献速递/医学影像的几何测量
大数据·人工智能·深度学习·机器学习·医学生
猛码象限8 分钟前
【模型观察】K3.1 Pro 后训练加码,自评完成度 65.7%
人工智能·业界资讯·1024程序员节
IT_陈寒15 分钟前
React项目实战经验分享:如何避免useEffect闭包陷阱导致的陈旧状态问题?
前端·人工智能·后端
愤怒火龙果18 分钟前
AIShield 靶场 WP
人工智能·网络安全·1024程序员节
云和数据.ChenGuang20 分钟前
Python 菜鸟入门:字典(dict)类型详解与 CRUD 实战案例
开发语言·人工智能·python
lucas_AI23 分钟前
SFT 之后再涨 54%:OPPO 给文档 OCR 装了个「错题本」,自博弈三轮把 CER 从 2.40 打到 1.11
人工智能
知行产研32 分钟前
湖州样板+团体标准,伯镭科技引领水泥矿山无人化
人工智能·科技·1024程序员节