機器學習筆記(XII)決策樹 II 剪枝處理

2021-08-13 19:13:23 字數 818 閱讀 7864

剪枝操作是決策樹學習演算法對付「過擬合」的主要手段。

因為有時候決策樹的分支過多,導致訓練集合把自身的一些特點當作所有資料都具有的一般性質而導致過擬合。因此主動剪掉一些分支來降低過擬合的風險。

指的是在決策樹的生成過程中,對每個結點在劃分前進行估計,如果當前結點的劃分不能帶來決策樹泛化效能的提公升,則停止劃分當前結點並且標記為葉子節點。

優點預剪枝使得決策樹的很多分支都沒有展開,這不僅降低了過擬合的風險而且顯著減少了決策樹的訓練時間開銷和測試時間開銷。

缺點有些分支的劃分雖然當前並不能提高泛化效能,甚至有時會導致泛化效能的下降,但是在其基礎上進行的後續劃分卻有可能導致泛化效能的提高,而預剪枝則抹殺了這種可能性。

預剪枝是基於「貪心」本質禁止分支展開,因此有可能導致欠擬合。

先從訓練集合中生成一棵完整的決策樹,然後自底向上地對非葉結點進行考察,若能將該結點對應的子樹替換為葉子結點可以帶來決策樹泛化效能的提公升,則將子樹替換為葉子結點。

優點欠擬合風險小,泛化效能往往優於預剪枝決策樹缺點

在完全生成決策樹之後進行,並且要自底向上地對樹中所有非葉子結點逐一進行考察,因此其訓練時間開銷比未剪枝決策樹預剪枝決策樹大得多

如何判斷泛化效能是否提公升?

做法:可以採用留出法,保留一部分的資料作為「驗證集」以進行效能評估。

此時一共有兩個部分的集合:訓練集

s ,驗證集

t使用訓練集

s ,生成一棵決策樹。

泛化效能就是指使用驗證集

t是對樣例預判的正確率。正確率越高,泛化效能就越好。

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