資訊增益,資訊增益率,Gini

2021-07-23 05:36:05 字數 945 閱讀 4660

資訊增益:

首先,計算總系統的熵,

然後,當某特徵固定時,會將系統分成幾個(此特徵的可能值數目)子系統,分別計算每個子系統的熵,方法同上;

而後,將幾個子系統的熵加起來,便是「當不包含此特徵」時系統的熵;

最後,以上兩個「包含」和「不包含」此特徵情況下系統的熵的差值便是此特徵的資訊增益。

gini 係數:

某個節點的gini不純度計算:

比如,某節點a樣本分屬兩類,c1:2, c2:4,則gini(a) = 1 - (2/6)^2 - (4/6) ^2 = 0.444,節點b,c1:6, c2:0, 則 gini(b) = 1 - (6/6)^2 - (0/6)^2 = 0。顯然,前者的不純度更高,所以某節點的gini係數越大則其不純度越高。

而當評判**優劣時,需要用到兩個子節點的gini係數來計算。

比如某根節點有12個樣本(6:6),按照某特徵的某閾值**成兩個子節點a(2:4)和b(0:6),則此次的split的gini係數為:6/12*0.444 + 6/12*0 = 0.222. 那這個分類效果如何呢?比如按照另外乙個特徵的某閾值來分類的話,可以分成c(6:6)和d(0:0),則此次的split的gini係數為:12/12*0.5 + 0/12*0 = 0.5. 而顯然前者的分類效果好,可見,gini_split值越小越好。

對於熵來說,越**明越純,而gini同樣,而這都是針對某個節點,如果某節點越純則我們越能確定它屬於哪一類,則越是理想結果。所以,對於資訊增益來說,如果父節點的熵已定,則希望子節點的熵盡量小,這樣:1.資訊增益得到最大,2.分出來的子節點的類標越明確(越純)。而對於gini係數來說,同樣是盡量讓分出來的子節點擁有盡量低的不純度(越純則類標越明確)。——子節點的樣本分佈越不均勻,gini係數和熵越小,分類效果越好。

【所以在特徵選擇的時候常常用資訊增益,如果ig(資訊增益大)的話那麼這個特徵對於分類來說很關鍵~~ 決策樹就是這樣來找特徵的!】

**:

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