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决策树算法

时间:2017-07-26 14:35:20      阅读:150      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:信息   width   枝叶   避免   src   and   具体步骤   包含   情况   

决策树:

判定树是一个类似于流程图的树结构:其中,每个内部结点表示在一个属性上的测试,每个分支代表一个属性输出,而每个树叶结点代表类或类分布。树的最顶层是根节点。

 

 一个根据天气情况判断是否适宜户外运动的决策树示例:

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熵(entropy)概念:

信息和抽象,如何度量?
1948年,香农提出了 ”信息熵(entropy)“的概念。
一条信息的信息量大小和它的不确定性有直接的关系,要搞清楚一件非常非常不确定的事情,或者 是我们一无所知的事情,需要了解大量信息==>信息量的度量就等于不确定性的多少。
比特(bit)来衡量信息的多少。

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变量的不确定性越大,熵也就越大
 
 
决策树归纳算法:
 
选择属性判断结点。
  • 信息获取量(Information Gain):Gain(A) = Info(D) - Infor_A(D)
通过A来作为节点分类获取了多少信息。
 

具体步骤与示例:

下表是一组信息:(包含age、income、是否student、credit_rating信用评级、Class:buys_computer是否买电脑)

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所以信息熵的取值在0~1之间。

  • 按Class来分(标签):

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  • 按age来分:

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  •  以age为分类的信息获取量:

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 类似,Gain(income) = 0.029, Gain(student) = 0.151, Gain(credit_rating)=0.048
  • 所以,选择age作为第一个根节点(选择最大的信息获取量分类作为第一个结点)

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其余结点分类类似上述方法。

 

  • 算法:
    • 树以代表训练样本的单个结点开始(步骤1)。
    • 如果样本都在同一个类,则该结点成为树叶,并用该类标号(步骤2 和3)。
    • 否则,算法使用称为信息增益的基于熵的度量作为启发信息,选择能够最好地将样本分类的属性(步骤6)。该属性成为该结点的“测试”或“判定”属性(步骤7)。在算法的该版本中。
    • 所有的属性都是分类的,即离散值。连续属性必须离散化。
    • 对测试属性的每个已知的值,创建一个分枝,并据此划分样本(步骤8-10)。
    • 算法使用同样的过程,递归地形成每个划分上的样本判定树。一旦一个属性出现在一个结点上,就不必该结点的任何后代上考虑它(步骤13)。
    • 递归划分步骤仅当下列条件之一成立停止:
    • (a) 给定结点的所有样本属于同一类(步骤2 和3)。
    • (b) 没有剩余属性可以用来进一步划分样本(步骤4)。在此情况下,使用多数表决(步骤5)。
    • 这涉及将给定的结点转换成树叶,并用样本中的多数所在的类标记它。替换地,可以存放结
    • 点样本的类分布。
    • (c) 分枝
    • test_attribute = a i 没有样本(步骤11)。在这种情况下,以 samples 中的多数类
    • 创建一个树叶(步骤12)

 

树剪枝叶(避免过拟合overfitting):

前置裁剪 在构建决策树的过程时,提前停止。

后置裁剪 决策树构建好后,然后才开始裁剪。

 

决策树的优点:

直观,便于理解,小规模数据集有效

 

决策树缺点:

处理连续变量不好

类别较多时,错误增加的比较快

可规模性一般

 

 

决策树算法

标签:信息   width   枝叶   避免   src   and   具体步骤   包含   情况   

原文地址:http://www.cnblogs.com/bahcelor/p/7239211.html

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