决策树

决策树:分类决策树模型使一种对实例进行分类的树形结构。决策树由节点和有向边组成,节点有两种类型:内部节点和叶节点。内部节点表示一个特征和属性,叶节点表示一个类。
特征选择:特征选择在于选取对训练数据具有分类能力的特征。通常特征选择的准则是信息增益或信息增益比。
信息熵:熵是表示随机变量不确定性的度量。由定义可知,熵只依赖于X的分布,而与X的取值无关。熵越大,随机变量的不确定性越大。

信息熵.png

条件熵:条件熵H(Y|X)表示在已知随机变量X的条件下随机变量Y的不确定性。
条件熵.png

信息增益:
信息增益.png

信息增益比:信息增益值的大小是相对于训练数据集而言的,没有绝对意义。在分类问题困难时,也就是说训练数据集的经验熵大的时候,信息增益值就会偏大。反之,则偏小。使用信息增益比,可以对这一问题进行校正。
信息增益比.png

决策树的生成

  • ID3算法:在决策树各个节点上应用信息增益准则选择特征,递归构建决策树。该算法只有决策树的生成,所以该算法生成的树容易产生过拟合。
  • C4.5算法:与ID3相似,在生成决策数的过程中,用信息增益比来选择特征。
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