欢迎大家关注腾讯云技术社区-博客园官方主页,我们将持续在博客园为大家推荐技术精品文章哦~

周东谕,2011年加入腾讯,现任职于腾讯互娱运营部数据中心,主要从事游戏相关的数据分析和挖掘工作。

信息增益原理介绍

介绍信息增益之前,首先需要介绍一下熵的概念,这是一个物理学概念,表示“一个系统的混乱程度”。系统的不确定性越高,熵就越大。假设集合中的变量X={x1,x2…xn},它对应在集合的概率分别是P={p1,p2…pn}。那么这个集合的熵表示为:

举一个的例子:对游戏活跃用户进行分层,分为高活跃、中活跃、低活跃,游戏A按照这个方式划分,用户比例分别为20%,30%,50%。游戏B按照这种方式划分,用户比例分别为5%,5%,90%。那么游戏A对于这种划分方式的熵为:

同理游戏B对于这种划分方式的熵为:

游戏A的熵比游戏B的熵大,所以游戏A的不确定性比游戏B高。用简单通俗的话来讲,游戏B要不就在上升期,要不就在衰退期,它的未来已经很确定了,所以熵低。而游戏A的未来有更多的不确定性,它的熵更高。

介绍完熵的概念,我们继续看信息增益。为了便于理解,我们还是以一个实际的例子来说明信息增益的概念。假设有下表样本

!

第一列为QQ,第二列为性别,第三列为活跃度,最后一列用户是否流失。我们要解决一个问题:性别和活跃度两个特征,哪个对用户流失影响更大?我们通过计算信息熵可以解决这个问题。

按照分组统计,我们可以得到如下信息:

其中Positive为正样本(已流失),Negative为负样本(未流失),下面的数值为不同划分下对应的人数。那么可得到三个熵:

整体熵:

性别熵:

性别信息增益:

同理计算活跃度熵:

活跃度信息增益:

活跃度的信息增益比性别的信息增益大,也就是说,活跃度对用户流失的影响比性别大。在做特征选择或者数据分析的时候,我们应该重点考察活跃度这个指标。

使用Hive SQL实现信息熵的计算

从表2中我们不难发现,在计算信息熵和信息增益之前,需要对各维度做汇总计数,计算各公式中出现的分母。Hive SQL中,cube能帮助我们很快的做汇总计算,话不多说直接上代码:


SELECT
t1.feature_name,
SUM((ea_all/es)*EA) as gain,
SUM(NVL(-(ea_all/ES)*log2(ea_all/es),0)) as info,--计算信息增益率的分母
SUM((ea_all/es)*EA)/SUM(NVL(-(ea_all/es)*log2(ea_all/es),0)) as gain_rate--信息增益率计算
FROM
(
SELECT
feature_name,
feature_value,
ea_all,
--Key Step2 对于整体熵,要记得更换符号,NVL的出现是防止计算log2(0)得NULL
case
when feature_value='-100' then -(NVL((ea_positive/ea_all)*log2(ea_positive/ea_all),0)+NVL((ea_negative/ea_all)*log2(ea_negative/ea_all),0))
else (NVL((ea_positive/ea_all)*log2(ea_positive/ea_all),0)+NVL((ea_negative/ea_all)*log2(ea_negative/ea_all),0))
end as EA
FROM
(
SELECT
feature_name,
feature_value,
SUM(case when is_lost=-100 then user_cnt else 0 end) as ea_all,
SUM(case when is_lost=1 then user_cnt else 0 end) as ea_positive,
SUM(case when is_lost=0 then user_cnt else 0 end) as ea_negative
FROM
(
SELECT
feature_name,
--Key Step1 对feature值和label值做汇总统计,1、用于熵计算的分母,2、计算整体熵情况
case when grouping(feature_value)=1 then '-100' else feature_value end as feature_value,
case when grouping(is_lost)=1 then -100 else is_lost end as is_lost,
COUNT(1) as user_cnt
FROM
(
SELECT feature_name,feature_value,is_lost FROM gain_caculate )GROUP BY feature_name,cube(feature_value,is_lost)
)GROUP BY feature_name,feature_value
)
)t1 join
(
--Key Step3信息增益计算时,需要给出样本总量作为分母
SELECT feature_name,COUNT(1) as es FROM gain_caculate
GROUP BY feature_name
)t2 on t1.feature_name=t2.feature_name
GROUP BY t1.feature_name

数据表结构如下:

关键步骤说明:

KeyStep1:各特征的熵计算

KeyStep2:各feature下的信息增熵

信息增益计算结果:

结束语:

以上为信息熵计算过程的SQL版本,其关键点在于使用cube实现了feature和label所需要的汇总计算。需要的同学只需要按照规定的表结构填入数据,修改SQL代码即可计算信息增益。文中如有不足的地方,还请各位指正。

参考文档

[1] 算法杂货铺——分类算法之决策树(Decision tree)

http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2010/09/19/decision-tree.html

[2] c4.5为什么使用信息增益比来选择特征?

https://www.zhihu.com/question/22928442

相关推荐

一条SQL搞定卡方检验计算
【腾讯云的1001种玩法】自建SQL Server迁移云SQL Server过程小记
小菜鸟对周志华大神gcForest的理解


此文已由作者授权腾讯云技术社区发布,转载请注明文章出处
原文链接:https://www.qcloud.com/community/article/826876001491038171
获取更多腾讯海量技术实践干货,欢迎大家前往腾讯云技术社区

一条SQL搞定信息增益的计算的更多相关文章

  1. 实战课堂 | DMS企业版教你用一条SQL搞定跨实例查询

    背景 数据管理DMS企业版提供了安全.高效地管理大规模数据库的服务.面对多元的数据库实例,为了更方便地查询被“散落”在各个地方的业务数据,我们在DMS企业版中提供了跨数据库实例查询服务. 什么是跨实例 ...

  2. oracle 利用over 查询数据和总条数,一条sql搞定

    select count(*) over()总条数 ,a.*from table a

  3. centos7以上安装python3,一条命令搞定。

    直接复制下面的命令就搞定 yum install python34 python34-pip python34-setuptools 使用方法: python3 ---.py pip3 install ...

  4. sql分页 一条语句搞定

    select top 每页条数 * from ( SELECT ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY id desc) AS RowNumber,* FROM Article  条件 ...

  5. 四条命令搞定mysql主从

    一 . 环境准备 先上拓扑图

  6. ORACLE 数据库的级联查询 一句sql搞定(部门多级)

    在ORACLE 数据库中有一种方法可以实现级联查询   select  *                //要查询的字段 from table              //具有子接点ID与父接点I ...

  7. 【网站建设】Linux上安装MySQL - 12条命令搞定MySql

    从零开始安装mysql数据库 : 按照该顺序执行 :  a. 查看是否安装有mysql:yum list installed mysql*, 如果有先卸载掉, 然后在进行安装; b. 安装mysql客 ...

  8. Linux上安装MySQL - 12条命令搞定MySql

    从零开始安装mysql数据库 : 按照该顺序执行 :  a. 查看是否安装有mysql:yum list installed mysql*, 如果有先卸载掉, 然后在进行安装; b. 安装mysql客 ...

  9. Oracle 使用MERGE INTO 语句 一条语句搞定新增编辑

    MERGE INTO RDP_CHARTS_SETTING T1 USING (SELECT '10001' AS PAGE_ID, 'test' AS CHART_OPTION FROM DUAL) ...

随机推荐

  1. Django and Djangorestframework

    NOte Today, another day debuging with my teammates, and I just tried to make complete comprehension ...

  2. 算法模板——Tarjan强连通分量

    功能:输入一个N个点,M条单向边的有向图,求出此图全部的强连通分量 原理:tarjan算法(百度百科传送门),大致思想是时间戳与最近可追溯点 这个玩意不仅仅是求强连通分量那么简单,而且对于一个有环的有 ...

  3. c/c++重定向输入输出

    #define Local #include <iostream> #include <cstdio> //#include <stdio.h> using nam ...

  4. Opencv2.4.13 与Visual Studio2013 环境搭建配置

        opencv这个工具来进行图像处理.大致是使用C++语言编写程序实现识别算法的实现,所以首先就要进行opencv与VS环境的配置. Shaine属于那种半路出家之人都算不上的那种,本科期间三四 ...

  5. C#编写代码:求三个数中的最大数

    static void Main(string[] args)        {            float x, y, z, temp;            Console.Write(&q ...

  6. appledoc导出iOS代码文档的使用和问题详解(干货篇)

    appledoc导出iOS代码文档的使用和问题详解(干货篇) 1. 简单说一下背景和自己感受 背景: 项目好像突然黄了,公司让详细写项目代码的注释并且导出文档,弄完之后就要封版. 说实话:听到这个消息 ...

  7. 深入浅出数据结构C语言版(2)——简要讨论算法的时间复杂度

    所谓算法的"时间复杂度",你可以将其理解为算法"要花费的时间量".比如说,让你用抹布(看成算法吧--)将家里完完全全打扫一遍大概要5个小时,那么你用抹布打扫家里 ...

  8. Flex表格中添加图片

      Flex4.5中datagrid加入图片显示image <s:DataGrid id="maingrid" x="0" y="36" ...

  9. 实现Unity编辑器模式下的旋转

    最近在做一个模型展示的项目,我的想法是根据滑动屏幕的x方向差值和Y方向的差值,来根据世界坐标下的X轴和Y轴进行旋转,但是实习时候总是有一些卡顿.在观察unity编辑器下的旋转之后,发现编辑器下的旋转非 ...

  10. Windows 10 Creaters Update 画中画模式和窗口高斯模糊

    在Windows 10 Creaters Update中,可以给窗口设置高斯模糊了,只要几行代码! <Grid Loaded="Grid_Loaded"> <Gr ...