西瓜書 決策樹

2021-09-25 13:08:31 字數 1494 閱讀 3125

偽**

決策樹生成過程就是生成一顆最優的決策樹,一般從根節點開始生成,一步一步往下蔓延(遞迴的過程)。那麼選擇哪個屬性作為根節點呢?這就需要乙個判定標準了,說白了就是窮舉(無非就是那麼幾個屬性)。

既然是決策點(一般稱分支結點),隨著劃分的不斷進行, 我們希望決策樹的分支結點所包含的樣本盡可能屬於同一類別,即純度越來越高。

資訊熵 information entropy

度量樣本集合純度最常用的一種指標,該值越小則說明樣本集合純度越高,樣本集合d的資訊熵定義為:

資訊增益 information gain

為了選定哪個屬性作為劃分結點,可計算各屬性值對當前樣本集合(劃分的進行集合越來越小)進行劃分所獲得的資訊增益

一般而言,資訊增益越大,則意味著使用該屬性來進行劃分所獲得的純度提公升越大,因此我們可以用資訊增益來進行決策樹的劃分屬性選擇,即優先選擇資訊增益最大的屬性作為新的劃分結點。

缺點:資訊增益準則對可取值數目較多的屬性有所偏好

增益率 gain ratio

為了避免 資訊增益準則偏好於取值數目較多的屬性所帶來的不利影響, 可使用增益率來選擇最優劃分屬性,定義如下

注意需注意的是,增益率準則對可取值數目較少的屬性有所偏好,因此使用時並不是直接選擇最大增益率最大的屬性,而是:

現從候選劃分屬性中篩選出資訊增益高於平均水平的屬性,再從其中選擇增益率最高的。

基尼指數

也是一種選擇最優劃分結點的評價指標,不想寫了。。。

預剪枝 生成過程中決策是否剪枝

即劃分過程中根據以上資訊增益、增益率等準則選擇劃好了屬性劃分結點時,還有評估是否要接著劃分,即加入該劃分結點與否對分類精度的影響(驗證集上測試)。(劃分後的結果選擇樣本數目最多的類別)

根據精度來進行決策是否加入該劃分結點。

缺點:存在欠擬合風險

後剪枝 生成決策樹後從下至上、從左至右對劃分點進行剪枝

也是同樣的道理,根據剪枝前後的決策精度來判斷是否需要剪掉該決策點

缺點:後剪枝是在生成決策樹後進行的,並且需要自底向上地對樹中所有非葉結點進行逐一考察,訓練時間開銷大

總結 後剪枝決策樹欠擬合風險小,具有更好的泛化效能,但其訓練時間開銷要大得多。

決策樹筆記(西瓜書)

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