要理解信息增益,首先要明白熵是什么,开始很不理解熵,其实本质来看熵是一个度量值,这个值的大小能够很好的解释一些问题. 从二分类问题来看,可以看到,信息熵越是小的,说明分类越是偏斜(明确),可以理解为信息熵就是为了消除分类不确定性的,决策树本就是根据一个个问题的答案去尽可能明确的找出规律去告诉别人这条数据的类别,如果说类被均匀的分到两边,相当于你问别人,明天会小雨吗,别人告诉你可能会下可能不会小,这对你的判断并没有屌用.在后面子分支属性的选择中,一个属性的信息增益越大,表明属性对样本的熵减少的能力…

ID3是以信息增益作为划分训练数据集的特征,即认为信息增益大的特征是对分类结果影响更大,但是信息增益的方法偏向于选择取值较多的特征,因此引入了C4.5决策树,也就是使用信息增益率(比)来作为划分数据集的特征,信息增益率定义如下: . 就是在ID3中已经计算出特征A的信息增益之后再除一个熵HA(D),HA(D)的计算例子如下图所示: , 对应的数据集是: 例子来自:http://baike.baidu.com/link?url=uVS7uFMB44R86TEdRzwwpNWsmzQtA3ds88X…

一.C4.5决策树概述 C4.5决策树是ID3决策树的改进算法,它解决了ID3决策树无法处理连续型数据的问题以及ID3决策树在使用信息增益划分数据集的时候倾向于选择属性分支更多的属性的问题.它的大部分流程和ID3决策树是相同的或者相似的,可以参考我的上一篇博客:https://www.cnblogs.com/DawnSwallow/p/9452586.html C4.5决策树和ID3决策树相同,也可以产生一个离线的“决策树”,而且对于连续属性组成的C4.5决策树数据集,C4.5算法可以避开“测试…

第一部分:简介 ID3和C4.5算法都是被Quinlan提出的,用于分类模型,也被叫做决策树.我们给一组数据,每一行数据都含有相同的结构,包含了一系列的attribute/value对. 其中一个属性代表了记录的类别.决策树的问题是对那些没有类别属性的记录预测出正确的类别.一般,类别属性取值为true或者false,yes或者no,success或者faliure. 举例来看,我们这有一些数据是是否打高尔夫球和天气条件的关系.类别属性是是否打高尔夫.非类别属性具体如下: ATTRIBUTE  …

1.bootstrap   在原始数据的范围内作有放回的再抽样M个, 样本容量仍为n,原始数据中每个观察单位每次被抽到的概率相等, 为1/n , 所得样本称为Bootstrap样本.于是可得到参数θ的一个估计值θ^(b),这样重复若干次,记为B .为了可以避免一些误差点对少量树的决策影响. 2.决策树 : 信息熵: Ent(D) = - ΣPk*logPk, Ent(D)的值越小,则D的纯度越高           信息增益: ID3中使用, 存在过拟合的情况, 避免过拟合的方法,1. 通过si…

ID3决策树:利用信息增益来划分节点 信息熵是度量样本集合纯度最常用的一种指标.假设样本集合D中第k类样本所占的比重为pk,那么信息熵的计算则为下面的计算方式 当这个Ent(D)的值越小,说明样本集合D的纯度就越高 有了信息熵,当我选择用样本的某一个属性a来划分样本集合D时,就可以得出用属性a对样本D进行划分所带来的“信息增益” 一般来讲,信息增益越大,说明如果用属性a来划分样本集合D,那么纯度会提升,因为我们分别对样本的所有属性计算增益情况,选择最大的来作为决策树的一个结点,或者可以说那些信息…

1. 1.问题的引入 2.一个实例 3.基本概念 4.ID3 5.C4.5 6.CART 7.随机森林 2. 我们应该设计什么的算法,使得计算机对贷款申请人员的申请信息自动进行分类,以决定能否贷款? 一个女孩的母亲要给这个女孩介绍男朋友,于是有了下面的对话: 女儿:多大年纪了? 母亲:26. 女儿:长的帅不帅? 母亲:挺帅的. 女儿:收入高不? 母亲:不算很高,中等情况. 女儿:是公务员不? 母亲:是,在税务局上班呢. 女儿:那好,我去见见. 决策过程: 这个女孩的决策过程就是典型的分类树决策.…

决策树之C4.5算法 一.C4.5算法概述 C4.5算法是最常用的决策树算法,因为它继承了ID3算法的所有优点并对ID3算法进行了改进和补充. 改进有如下几个要点: 用信息增益率来选择属性,克服了ID3算法中信息增益选择属性时偏向选择取值多的属性的不足. C4.5算法选择决策属性的度量标准是增益比率gain ratio(Quinlan 1986).增益比率度量是用前面的增益度量Gain(S,A)和分裂信息度量Splitlnformation(S,A)来共同定义的.为防遗忘,在此贴出信息熵和和信息…

决策树模型在监督学习中非常常见,可用于分类(二分类.多分类)和回归.虽然将多棵弱决策树的Bagging.Random Forest.Boosting等tree ensembel 模型更为常见,但是“完全生长”决策树因为其简单直观,具有很强的解释性,也有广泛的应用,而且决策树是tree ensemble 的基础,值得好好理解.一般而言一棵“完全生长”的决策树包含,特征选择.决策树构建.剪枝三个过程,这篇文章主要是简单梳理比较ID3.C4.5.CART算法.<统计学习方法>中有比较详细的介绍. 一…

决策树(Decision Tree)是一种基本的分类与回归方法(ID3.C4.5和基于 Gini 的 CART 可用于分类,CART还可用于回归).决策树在分类过程中,表示的是基于特征对实例进行划分,将其归到不同的类别.决策树的主要优点是模型可读.易于理解.分类速度快.建模与预测速度快.本文主要介绍 Quinlan 在 1986 年提出的 ID3 算法与 1993 年提出的 C4.5 算法.下面首先对决策树模型进行简单介绍. 决策树模型 决策树是由树节点与边组成的,其节点有两种类型,内部节点和叶…

声明:本篇博文是学习<机器学习实战>一书的方式路程,系原创,若转载请标明来源. 1 决策树的基础概念 决策树分为分类树和回归树两种,分类树对离散变量做决策树 ,回归树对连续变量做决策树.决策树算法主要围绕两大核心问题展开:第一, 决策树的生长问题 , 即利用训练样本集 , 完成决策树的建立过程 .第二, 决策树的剪枝问题,即利用检验样本集 , 对形成的决策树进行优化处理.这里主要介绍分类树的两个经典算法:ID3算法和C4.5算法,他们都是以信息熵作为分类依据,ID3 是用信息增益,而C4.5…

决策树是一类常见的机器学习方法,它可以实现分类和回归任务.决策树同时也是随机森林的基本组成部分,后者是现今最强大的机器学习算法之一. 1. 简单了解决策树 举个例子,我们要对”这是好瓜吗?”这样的问题进行决策时,通常会进行一系列的判断:我们先看”它是什么颜色的”,如果是”青绿色”, 我们再看”它的根蒂是什么形态”,如果是”蜷缩”,我们再判断”它敲起来是什么声音”,最后我们判断它是一个好瓜.决策过程如下图所示. 决策过程的最终结论对应了我们所希望的判定结果,”是”或”不是”好瓜.上图就是一个简单的…

本文主要总结决策树中的ID3,C4.5和CART算法,各种算法的特点,并对比了各种算法的不同点. 决策树:是一种基本的分类和回归方法.在分类问题中,是基于特征对实例进行分类.既可以认为是if-then规则的集合,也可以认为是定义在特征空间和类空间上的条件概率分布. 决策树模型:决策树由结点和有向边组成.结点一般有两种类型,一种是内部结点,一种是叶节点.内部结点一般表示一个特征,而叶节点表示一个类.当用决策树进行分类时,先从根节点开始,对实例的某一特征进行测试,根据测试结果,将实例分配到子结点.而…

ID3决策树 ID3决策树分类的根据是样本集分类前后的信息增益. 假设我们有一个样本集,里面每个样本都有自己的分类结果. 而信息熵可以理解为:“样本集中分类结果的平均不确定性”,俗称信息的纯度. 即熵值越大,不确定性也越大. 不确定性计算公式 假设样本集中有多种分类结果,里面某一种结果的“不确定性”计算公式如下 其中 x:为按照某特征分类后的第x种分类结果 p(x):表示该分类结果样本集在总样本集中的所占比例. Dx:表示样本结果为x的样本数量. D:表示样本的总数量 可看出某一种分类结果在总样…

决策树是既可以作为分类算法,又可以作为回归算法,而且在经常被用作为集成算法中的基学习器.决策树是一种很古老的算法,也是很好理解的一种算法,构建决策树的过程本质上是一个递归的过程,采用if-then的规则进行递归(可以理解为嵌套的 if - else 的条件判断过程),关于递归的终止条件有三种情形: 1)当前节点包含的样本属于同一类,则无需划分,该节点作为叶子节点,该节点输出的类别为样本的类别 2)该节点包含的样本集合为空,不能划分 3)当前属性集为空,则无法划分,该节点作为叶子节点,该节点的输出…

决策树 决策树是一种基本的分类和回归方法.决策树顾名思义,模型可以表示为树型结构,可以认为是if-then的集合,也可以认为是定义在特征空间与类空间上的条件概率分布. [图片上传失败...(image-2e6565-1543139272117)] 决策树的中间节点可以看做是对一种特征的判断,也是符合上一次判断特征某种取值的数据集,根节点代表所有数据集;叶子节点看做是判断所属的类别. 决策树学习通常包括3个步骤: 特征选择. 决策树生成和决策树剪枝. 目前常用的决策树算法有ID3, C4.5 和C…

决策树 是表示基于特征对实例进行分类的树形结构       从给定的训练数据集中,依据特征选择的准则,递归的选择最优划分特征,并根据此特征将训练数据进行分割,使得各子数据集有一个最好的分类的过程.   决策树算法3要素: 特征选择 决策树生成 决策树剪枝   部分理解:   关于决策树生成 决策树的生成过程就是 使用满足划分准则的特征不断的将数据集划分为纯度更高,不确定性更小的子集的过程. 对于当前数据集D的每一次的划分,都希望根据某特征划分之后的各个子集的纯度更高,不确定性更小.   而如何度…

1. 决策树(Decision Tree)-决策树原理 2. 决策树(Decision Tree)-ID3.C4.5.CART比较 1. 前言 上文决策树(Decision Tree)1-决策树原理介绍了决策树原理和算法,并且涉及了ID3,C4.5,CART3个决策树算法.现在大部分都是用CART的分类树和回归树,这三个决策树算法是一个改进和补充的过程,比较它们之间的关系与区别,能够更好的理解决策时算法. 2. ID3算法 2.1 ID3原理 ID3算法就是用信息增益大小来判断当前节点应该用什么…

1.决策树 :监督学习 决策树是一种依托决策而建立起来的一种树. 在机器学习中,决策树是一种预测模型,代表的是一种对象属性与对象值之间的一种映射关系,每一个节点代表某个对象,树中的每一个分叉路径代表某个可能的属性值,而每一个叶子节点则对应从根节点到该叶子节点所经历的路径所表示的对象的值. 决策树仅有单一输出,如果有多个输出,可以分别建立独立的决策树以处理不同的输出. 优点: 决策树算法中学习简单的决策规则建立决策树模型的过程非常容易理解, 决策树模型可以可视化,非常直观 应用范围广,可用于分类和…

主要内容: 一.决策树模型 二.信息与熵 三.信息增益与ID3算法 四.信息增益比与C4.5算法 五.决策树的剪枝 一.决策树模型 1.所谓决策树,就是根据实例的特征对实例进行划分的树形结构.其中有两种节点:内节点表示一个特征,叶子结点表示一个类(或称为标签). 2.在决策树中,从根节点开始,对实例的所有特征进行测试,根据测试结果,选择最合适的特征作为依据,将实例分配到其子节点上:此时,每一个子节点都对应着该特征(即父节点上的特征)的一个取值.之后一直递归下去,直到所有节点上所有实例的类都一样.…

一.算法流程 step1:计算信息熵 step2: 划分数据集 step3: 创建决策树 step4: 利用决策树分类 二.信息熵Entropy.信息增益Gain 重点:选择一个属性进行分支.注意信息熵计算公式. 决策树作为典型的分类算法,基本思路是不断选取产生信息增益最大的属性来划分样例集和,构造决策树.信息增益定义为结点与其子结点的信息熵之差. 1.信息熵计算公式 Pi为子集合中不同性(二元分类即正样例和负样例)的样例的比例.其中n代表有n个分类类别(比如假设是二分类问题,那么n=2).分别…

一.概论 C4.5主要是在ID3的基础上改进,ID3选择(属性)树节点是选择信息增益值最大的属性作为节点.而C4.5引入了新概念"信息增益率",C4.5是选择信息增益率最大的属性作为树节点. 二.信息增益 以上公式是求信息增益率(ID3的知识点) 三.信息增益率 信息增益率是在求出信息增益值在除以. 例如下面公式为求属性为"outlook"的值: 四.C4.5的完整代码 from numpy import * from scipy import * from mat…

参考资料(要是对于本文的理解不够透彻,必须将以下博客认知阅读,方可全面了解决策树): 1.https://zhuanlan.zhihu.com/p/85731206 2.https://zhuanlan.zhihu.com/p/29980400 3.https://github.com/Vay-keen/Machine-learning-learning-notes/blob/master/%E5%91%A8%E5%BF%97%E5%8D%8E%E3%80%8AMachine%20Learnin…

总览 算法   功能  树结构  特征选择  连续值处理 缺失值处理  剪枝  ID3  分类  多叉树  信息增益   不支持 不支持  不支持 C4.5  分类  多叉树  信息增益比   支持 支持 支持 CART  分类/回归  二叉树  基尼系数,均方差   支持 支持  支持 论文链接: ID3:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2FBF00116251.pdf C4.5:https://link.springer.com/c…

目录 什么是决策树(Decision Tree) 特征选择 使用ID3算法生成决策树 使用C4.5算法生成决策树 使用CART算法生成决策树 预剪枝和后剪枝 应用:遇到连续与缺失值怎么办? 多变量决策树 Python代码(sklearn库) 什么是决策树(Decision Tree) 引例 现有训练集如下,请训练一个决策树模型,对未来的西瓜的优劣做预测. 先不谈建立决策树模型的算法,我们先看一下基于“信息增益”(后面讲)生成的决策树的样子 一棵决策树包含一个根节点.若干个内部节点.若干个叶节点.…

决策树模型 内部节点表示一个特征或者属性,叶子结点表示一个类.决策树工作时,从根节点开始,对实例的每个特征进行测试,根据测试结果,将实例分配到其子节点中,这时的每一个子节点对应着特征的一个取值,如此递归的对实例进行测试并分配,直到达到叶节点,最后将实例分配到叶节点所对应的类中. 决策树具有一个重要的性质:互斥并且完备.每一个实例都被一条路径或一条规则所覆盖,而且只被一条路径或一条规则所覆盖,这里所谓覆盖是指实例的特征与路径上的特征一致或实例满足规则的条件. 决策树与条件概率分布 决策树将特种空间…

简介 先看一个例子,某银行是否给用户放贷的判断规则集如下: if 年龄==青年: if 有工作==是: if 信贷情况==非常好: 放 else: 不放 else: if 有自己的房子==是: if 信贷情况==一般: 不放 else: 放 else: if 信贷情况==非常好 or 信贷情况==好: 放 else: if 有工作==是: 放 else: 不放 elif 年龄==中年: if 有自己的房子==是: 放 else: if 信贷情况==非常好 or 信贷情况==好: 放 else:…

为什么要改进成C4.5算法 原理 C4.5算法是在ID3算法上的一种改进,它与ID3算法最大的区别就是特征选择上有所不同,一个是基于信息增益比,一个是基于信息增益. 之所以这样做是因为信息增益倾向于选择取值比较多的特征(特征越多,条件熵(特征划分后的类别变量的熵)越小,信息增益就越大):因此在信息增益下面加一个分母,该分母是当前所选特征的熵,注意:这里而不是类别变量的熵了. 这样就构成了新的特征选择准则,叫做信息增益比.为什么加了这样一个分母就会消除ID3算法倾向于选择取值较多的特征呢? 因为特…

从决策树学习谈到贝叶斯分类算法.EM.HMM     引言 最近在面试中,除了基础 &  算法 & 项目之外,经常被问到或被要求介绍和描述下自己所知道的几种分类或聚类算法(当然,这完全不代表你将来的面试中会遇到此类问题,只是因为我的简历上写了句:熟悉常见的聚类 & 分类算法而已),而我向来恨对一个东西只知其皮毛而不得深入,故写一个有关数据挖掘十大算法的系列文章以作为自己备试之用,甚至以备将来常常回顾思考.行文杂乱,但侥幸若能对读者起到一点帮助,则幸甚至哉. 本文借鉴和参考了两本书,…

从决策树学习谈到贝叶斯分类算法.EM.HMM                (Machine Learning & Recommend Search交流新群:172114338) 引言 log0为0). 如果写代码实现熵的计算,则例如以下所看到的: //依据详细属性和值来计算熵 double ComputeEntropy(vector <vector <string> > remain_state, string attribute, string value,bool i…