12-分类算法-决策树、随机森林

如题所述

第1个回答  2022-07-02

决策树

生活中的决策树模型:

显然:判断依据的重要性从前往后越来越小

信息的度量和作用

在不知道任何信息的情况下猜测32支球队中的冠军:如果用二分法,需要猜5次,即需要的代价为5bit,这个5bit我们称之为信息熵(H)
5 = -(1/32log(1/32) + 1/32log(1/32) + ... + 1/32log(1/32))

公式:概率log概率 之和

如果我们知道了一些球队的信息,需要的代价会小于5bit
5 > -(1/4log(1/32) + 1/8log(1/32) + ... + 1/24log(1/32))

信息熵越大(比如,当每个球队的夺冠几率相等),不确定性越大

结合决策数,之所以我们先对某些条件进行判断,是因为能够减少我们更多的不确定性

决策树的划分依据——信息增益

信息增益:当得知一个条件之后,减少的信息熵的大小

决策树的api

在泰坦尼克号和titanic2数据帧描述泰坦尼克号上的个别乘客的生存状态。在泰坦尼克号的数据帧不包含从剧组信息,但它确实包含了乘客的一半的实际年龄。关于泰坦尼克号旅客的数据的主要来源是百科全书Titanica。这里使用的数据集是由各种研究人员开始的。其中包括许多研究人员创建的旅客名单,由Michael A. Findlay编辑。
我们提取的数据集中的特征是票的类别,存活,乘坐班,年龄,登陆,home.dest,房间,票,船和性别。乘坐班是指乘客班(1,2,3),是社会经济阶层的代表。
其中age数据存在缺失。

决策树部分图例:

决策树的优缺点以及改进

优点:

缺点:

改进:

集成学习方法

集成学习通过建立几个模型组合的来解决单一预测问题。它的工作原理是 生成多个分类器/模型 ,各自独立地学习和作出预测。这些预测最后结合成单预测,因此优于任何一个单分类的做出预测。

随机森林是一个包含多个决策树的分类器,并且其输出的类别是由个别树输出的类别的众数而定。

随机森林建立多个决策树的过程:

ps:为什么要随机抽样?避免每颗树的训练集的一样,那么最终训练出的上面的分类结果也是完全一样的

随机森林案例:

随机森林的优点:

随机森林几乎没有缺点

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