9. 简单的决策树
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决策树的简单介绍决策树是一种常用于机器学习和数据挖掘领域的模型,它是一种树形结构,用于对一个问题进行决策过程的建模。
决策树通过学习训练数据中的规律,然后对新的数据进行分类或预测。
关键概念:1.节点(Node):决策树的每个分支点都是一个节点,用于对数据进行判别。
2.根节点(Root Node):决策树的起始节点,表示整个数据集。
3.内部节点(Internal Node):决策树中的非叶子节点,用于进行数据的划分。
4.叶节点(Leaf Node):决策树中的最终节点,表示分类或者输出的结果。
5.分支(Branch):连接节点的线,代表不同的决策路径。
6.特征(Feature):决策树在每个节点上选择的属性或特征,用于进行数据的分割。
决策过程:1.选择最优特征:决策树通过分析数据,选择对数据进行最优划分的特征。
2.划分数据集:根据选择的特征,将数据集划分成不同的子集。
3.递归建树:对每个子集递归地应用相同的建树过程,直到满足停止条件。
4.生成叶节点:当达到停止条件时,在当前节点生成叶子节点,表示最终的决策结果。
决策树的优势:1.易解释性强:决策树的结构清晰,容易被理解和解释。
2.适用于多类别问题:决策树能够处理多类别问题,并且可以输出概率值。
3.对数据预处理要求低:对数据的分布和缺失值的处理相对不敏感。
4.能够处理数值型和离散型数据:决策树可以处理混合类型的特征。
决策树的缺点:1.容易过拟合:对于复杂的数据,决策树容易学习过多细节,导致在新数据上表现不佳。
2.不稳定性:对数据的小变化非常敏感,可能导致生成不同的决策树。
3.无法处理复杂关系:决策树可能难以捕捉到一些复杂的关系,如异或关系。
总体而言,决策树是一种强大的机器学习工具,特别适用于数据集具有明显分割特征的情况。
决策树应用案例咱们来看看决策树在日常生活里超有趣的一个应用——决定今天吃啥。
首先呢,我们站在决策树的“树根”这儿,也就是最开始的问题:“今天想在家吃还是出去吃?”要是选择“在家吃”,那咱们就顺着这根“树枝”来到下一个分叉点。
下一个问题就是“想自己做饭还是吃方便食品?”如果是“自己做饭”,那就又有新的分叉啦。
“想吃中餐还是西餐?”要是想做中餐,再接着分,“是吃米饭配菜呢,还是吃面?”如果选米饭配菜,那又得想“是做个红烧肉配米饭,还是炒个青菜鸡蛋配米饭?”可要是在“在家吃”这一步选择了“方便食品”,那决策树就会继续问“是吃泡面还是速冻水饺?”要是选了“西餐馆”,就又有“吃意大利面的店、牛排店还是汉堡店?”你看,就这么个简单的“今天吃啥”的问题,用决策树这么一捋,就把复杂的选择变得特别有条理。
而且这个决策树还能根据个人喜好随时调整,比如说你对海鲜过敏,那在涉及到有海鲜菜品的分支上,就可以直接跳过。
这就像我们脑子里有个小小的美食决策精灵,带着我们在各种美食选项里找到最想吃的那一个。
来聊个周末活动安排的决策树例子。
咱们又站在决策树的起点啦,就像站在一个冒险的入口。
最开始的大问题是“想出门玩还是在家休息?”要是决定“出门玩”,下一个岔路口就是“想在本地玩还是去周边城市玩?”如果选“在本地玩”,那接着就会问“是去公园、商场还是博物馆?”比如说选了公园,又会有新的分支“是去有湖可以划船的公园,还是那种以花卉闻名的公园?”如果是有湖的公园,再想“是自己带个野餐垫去野餐,还是就单纯去散步看风景?”要是在“出门玩”的时候选择了“去周边城市玩”,那决策树就会问“是坐火车去、坐汽车去还是自驾去?”选了自驾去的话,又得想“是当天来回,还是在那边住一晚?”再回到最开始的选择,如果是“在家休息”,下一个问题就是“是看电影、看书还是打游戏?”要是选看电影,还得分“是在电视上找个电影看,还是在网上找个新片?”如果在网上找新片,那又得考虑“是看喜剧片、动作片还是恐怖片?”通过这个周末活动安排的决策树,就可以把那些乱乱的想法整理得清清楚楚。
管理学决策树方法一、决策树方法的基本概念。
1.1 啥是决策树呢?简单来说,这就像是咱们在森林里找路一样。
决策树是一种树形结构,它有一个根节点,就像大树的根,从这个根节点开始,会分出好多枝干,这些枝干就是不同的决策选项。
比如说,一个企业要决定是否推出一款新产品,这就是根节点的决策。
1.2 然后每个枝干又会根据不同的情况继续分叉。
就好比这新产品推向市场,可能会遇到市场反应好和市场反应不好这两种大的情况,这就像是枝干又分叉了。
这每一个分叉点都代表着一个事件或者决策的不同结果。
二、决策树方法在管理学中的重要性。
2.1 在管理里啊,决策树可太有用了。
就像那句老话说的“三思而后行”,决策树就是帮咱们管理者好好思考的工具。
它能把复杂的决策过程清晰地展现出来。
比如说,一个公司要扩大业务,是选择开拓新市场呢,还是在现有市场深耕呢?这时候决策树就能列出各种可能的结果。
如果开拓新市场,可能会面临新的竞争对手,就像进入了一片未知的丛林,充满了风险;如果在现有市场深耕,可能会面临市场饱和的问题,就像在一块已经耕种很久的土地上,肥力可能不足了。
2.2 决策树还能让咱们量化风险。
咱们不能总是靠感觉来做决策啊,那可就成了“盲人摸象”了。
通过决策树,我们可以给不同的结果赋予概率,就像给每个岔路标上成功或者失败的可能性。
这样管理者就能清楚地看到每个决策背后的风险和收益。
比如说,一个项目有60%的成功概率,但是成功后的收益很大;另一个项目有80%的成功概率,但是收益比较小。
这时候决策树就能帮我们权衡利弊。
2.3 而且啊,决策树有助于团队沟通。
大家都能看着这个树形结构,一目了然。
就像大家一起看一张地图一样,都清楚要往哪里走。
团队成员可以针对决策树上的每个节点、每个分支进行讨论。
这样就不会出现“各说各话”的情况,大家都在同一个框架下思考问题。
三、如何构建决策树。
3.1 首先要确定决策的目标。
这就像确定大树的根一样重要。
比如说,我们的目标是提高公司的利润,那所有的决策分支都要围绕这个目标来展开。
决策树的三种算法一、决策树算法的简单介绍决策树算法就像是一个超级智能的树状决策指南。
你可以把它想象成一棵倒着长的树,树根在上面,树枝和树叶在下面。
它的任务呢,就是根据不同的条件来做出各种决策。
比如说,你想决定今天穿什么衣服,天气就是一个条件,如果天气冷,你可能就选择穿厚衣服;如果天气热,那薄衣服就比较合适啦。
决策树算法在很多地方都超级有用,像预测一个人会不会买某个商品,或者判断一个邮件是不是垃圾邮件之类的。
二、决策树的三种算法1. ID3算法这个算法就像是一个很会找重点的小机灵鬼。
它主要是根据信息增益来构建决策树的。
啥是信息增益呢?就是通过计算某个属性带来的信息量的增加。
比如说,在判断一个水果是苹果还是香蕉的时候,颜色这个属性可能就有很大的信息增益。
如果一个水果是红色的,那它是苹果的可能性就比较大。
ID3算法会优先选择信息增益大的属性来作为树的节点,这样就能更快更准地做出决策啦。
不过呢,这个算法也有个小缺点,就是它比较容易对噪声数据敏感,就像一个很敏感的小娃娃,稍微有点风吹草动就可能受到影响。
2. C4.5算法C4.5算法就像是ID3算法的升级版。
它在ID3算法的基础上做了一些改进。
它不仅仅考虑信息增益,还考虑了信息增益率。
这就好比是一个更加全面考虑的智者。
通过考虑信息增益率,它能够更好地处理那些属性值比较多的情况。
比如说,在一个数据集中有一个属性有很多很多不同的值,C4.5算法就能比ID3算法更好地处理这种情况,不会轻易地被这种复杂情况给弄晕。
而且C4.5算法还能够处理连续的属性值,这就像是它多了一项特殊的技能,让它在更多的情况下都能发挥作用。
3. CART算法CART算法又有自己的特点。
它使用的是基尼系数来选择属性进行划分。
基尼系数就像是一个衡量公平性的小尺子,在决策树这里,它是用来衡量数据的纯度的。
如果基尼系数越小,说明数据越纯,就越容易做出准确的决策。
CART算法既可以用于分类问题,就像前面说的判断水果是苹果还是香蕉这种,也可以用于回归问题,比如预测房价之类的。
决策树原理简介一、什么是决策树决策树是一种机器学习中常用的分类和回归方法。
它通过对样本的特征进行一系列的判断,最终达到对样本进行分类或预测的目的。
决策树是一种可视化的算法,其结果可以形成一棵树状结构,每个内部节点代表一个特征判断,每个叶子节点代表一种分类或回归结果。
决策树在实践中被广泛应用,特别适用于复杂问题的决策以及数据探索性分析。
二、决策树的构造过程1. 特征选择决策树的构造过程从根节点开始,每次选择一个最好的特征作为当前节点的分裂条件。
特征选择的目标是使得对样本的划分尽可能的准确,即分类结果的纯度最高。
2. 样本划分选定了特征后,决策树根据该特征的取值将样本划分为不同的子集,每个子集对应一个子树。
划分的方式可以是二分法或多分法,具体取决于特征的类型和取值个数。
划分后,每个子树都会继续进行特征选择和样本划分的过程,直到满足终止条件。
3. 终止条件决策树的构建直到满足以下终止条件之一时才会停止: - 当前节点包含的样本属于同一类别。
- 当前节点包含的样本属于同一回归结果。
- 没有更多的特征可供选择,或者样本已经被划分得非常纯净。
4. 剪枝操作决策树的构建可能会造成过拟合现象,即模型过于复杂,对训练集的拟合程度很高,但是在新的数据上表现较差。
为了解决过拟合问题,可以对决策树进行剪枝操作。
剪枝过程可以通过删除一些节点或合并一些相邻节点来实现,目的是降低模型的复杂度,提高泛化能力。
三、决策树的优缺点1. 优点•决策树易于理解和解释,由于其树状结构,可以直观地表示特征间的关系。
•决策树能够处理混合数据类型,不需要对数据进行归一化处理。
•决策树算法可以灵活处理大型数据集。
2. 缺点•决策树容易产生过拟合,特别是在数据的噪声较大或特征维度较高时。
•决策树对于那些取值较多的属性有偏好,因为它通常选择那些能够更好地区分样本的特征进行分裂。
•决策树的稳定性较差,数据的微小变化可能导致生成完全不同的树。
四、决策树的应用场景决策树具有广泛的应用场景,包括但不限于以下几个方面:1. 医学诊断决策树可以用于医学诊断,根据患者的症状和检查结果判断患者的疾病类别。
大一决策树例题简单案例
嘿,朋友们!今天咱来聊聊大一决策树的简单案例。
就比如选社团这事吧,大一刚入学,那社团多得让人眼花缭乱啊!这就像一棵决策树摆在你面前。
你看哈,喜欢运动的,有篮球社、足球社可以选。
那是不是得想想,自己更喜欢篮球呢,还是足球呢?“哎呀,这可太难选了!”这时候决策树就派上用场啦。
要是觉得自己篮球技术还行,还特别享受那种团队配合的感觉,那篮球社也许就是个不错的选择,这就是决策树其中的一个分支呀。
但又一想,足球也挺有意思的,能在草地上尽情奔跑,那多爽!这又是另一个分支。
这不就跟决策树一样嘛!在每个节点都要做出选择。
像选专业也是同理呀,是选热门的计算机专业呢,还是自己一直感兴趣的文学专业呢?这都是要好好琢磨的呀!“哎呀呀,真让人纠结!”
再比如说交朋友吧,遇到不同性格的人,是不是得考虑跟谁能更合得来?这也是决策树上的一个个选择呀!是和那个活泼开朗的一起玩,还是和那个沉稳内敛的成为朋友呢?这需要我们在大一的时候好好去判断,做出适合自己的决策。
大一就是这样一个充满各种选择和可能的阶段,就像走在一片森林里,要找到属于自己的那条路。
而决策树就是我们的好帮手,帮助我们理清思路,做出明智的选择。
所以呀,大家一定要好好利用决策树这个工具哦,可别小瞧了它!让我们在大一的时候,通过决策树做出那些对我们未来有重要影响的决策,开启一段精彩的大学生活吧!。
决策树例题经典案例python摘要:1.决策树概述2.决策树例题:经典案例3.Python 在决策树中的应用4.决策树例题:Python 代码实现5.总结正文:1.决策树概述决策树是一种常见的机器学习方法,它通过一系列的问题来对数据进行分类或者预测。
决策树可以看作是一个问题树,每个内部节点表示一个特征,每个分支代表一个决策规则,每个叶子节点代表一个分类或预测结果。
2.决策树例题:经典案例假设我们有一个数据集,包含以下几个特征:性别、体重、是否购买运动鞋。
我们希望通过这些特征来预测一个人是否会购买运动鞋。
这就是一个典型的决策树应用场景。
3.Python 在决策树中的应用Python 中有很多库可以用来实现决策树,其中最常用的是scikit-learn。
scikit-learn 提供了决策树分类器(DecisionTreeClassifier)和决策树回归器(DecisionTreeRegressor)两种工具。
4.决策树例题:Python 代码实现下面我们通过一个简单的例子来展示如何使用Python 实现决策树。
首先,我们需要导入必要的库:```pythonimport numpy as npfrom sklearn.datasets import load_irisfrom sklearn.model_selection import train_test_splitfrom sklearn.tree import DecisionTreeClassifierfrom sklearn.metrics import accuracy_score```接下来,我们加载数据集并进行预处理:```pythoniris = load_iris()X = iris.datay = iris.target```然后,我们将数据集分为训练集和测试集:```pythonX_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3, random_state=42)```接着,我们创建一个决策树分类器实例:```pythonclf = DecisionTreeClassifier()```最后,我们用训练集训练模型,并在测试集上进行预测:```pythonclf.fit(X_train, y_train)y_pred = clf.predict(X_test)```模型的准确率可以通过以下代码计算:```pythonaccuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)print("Accuracy: {:.2f}%".format(accuracy * 100))```5.总结本篇文章通过一个简单的例子介绍了如何使用Python 实现决策树。
决策树名词解释决策树(DecisionTree)是一种常见的数据挖掘技术,也称为决策树分类(Decision Tree Classification)。
决策树是一种以树状结构表示数据的模型,它可以用来描述一组数据集的概念,它可以用来作出决策。
策树是一种数据挖掘的常用算法,它可以用于分类、回归任务,以及关联规则建模,它可以帮助智能系统理解数据,从而实现更好的决策。
决策树的基本原理很简单,它是一种将每个属性值与实例的关联转换成树形结构的方法。
在这种树形结构中,每个节点存储关联属性的值,从而决定一个决策。
策树通常用于研究一组已知数据,它可以用来预测未知数据的结果,也可以用来归类数据,从而发现数据的规律性。
决策树的建立有很多步骤,但是大致可以分为以下几个步骤:(1)数据集准备:首先,需要对数据集进行预处理,将数据分成训练集和测试集。
(2)决策树划分:根据训练集中的特征属性,将数据集划分为不同的分支,并且不断划分,直到达到决策树模型所需要的精度或停止条件为止。
(3)估属性:根据训练集中的数据,选择最优的划分属性,用于对训练集进行划分。
(4)决策树剪枝:新建的决策树可能过度拟合训练数据,这会使训练出来的决策树在测试数据上的表现变差,因此,需要使用剪枝算法,来减少决策树的过拟合现象。
(5)测试:根据训练好的决策树,对测试集数据进行分类,统计测试集分类正确率,从而对决策树进行评估。
决策树在实际应用中可以用于社会决策分析、企业决策分析、关联规则挖掘等应用场景,但是决策树也有若干缺点。
其一,决策树生成过程中属性之间的关系可能非线性,而决策树假设属性之间的关系是线性的,因此可能导致决策树模型的准确性不足。
其二,决策树的剪枝操作可能会过度剪枝,也影响模型的准确性。
总之,决策树是一种常用的数据挖掘技术,它可以用于推理和预测数据,它可以用来帮助智能系统理解数据,从而改善决策效率。
但是,因为决策树的局限性,仍然需要其他的数据挖掘技术来提高决策的准确性。
决策树原理和简单例子决策树是一种常用的机器学习算法,它可以用于分类和回归问题。
决策树的原理是基于一系列的规则,通过对特征的判断来对样本进行分类或预测。
下面将通过原理和简单例子来介绍决策树。
1. 决策树的原理决策树的构建过程是一个递归的过程,它将样本集合按照特征的不同取值分割成不同的子集,然后对每个子集递归地构建决策树。
构建决策树的过程是通过对特征的选择来确定每个节点的划分条件,使得信息增益或信息增益比最大。
2. 决策树的构建假设有一个分类问题,样本集合包含n个样本,每个样本有m个特征。
决策树的构建过程如下:(1) 若样本集合中的样本都属于同一类别,则构建叶子节点,并将该类别作为叶子节点的类别标签。
(2) 若样本集合中的样本特征为空,或者样本特征在所有样本中取值相同,则构建叶子节点,并将该样本集合中出现次数最多的类别作为叶子节点的类别标签。
(3) 若样本集合中的样本特征不为空且有多个取值,则选择一个特征进行划分。
常用的划分方法有信息增益和信息增益比。
(4) 根据选择的特征的不同取值将样本集合划分成多个子集,对每个子集递归地构建决策树。
(5) 将选择的特征作为当前节点的判断条件,并将该节点加入决策树。
3. 决策树的例子假设有一个二分类问题,样本集合包含10个样本,每个样本有2个特征。
下面是一个简单的例子:样本集合:样本1:特征1=0,特征2=1,类别=1样本2:特征1=1,特征2=1,类别=1样本3:特征1=0,特征2=0,类别=0样本4:特征1=1,特征2=0,类别=0样本5:特征1=1,特征2=1,类别=1样本6:特征1=0,特征2=0,类别=0样本7:特征1=1,特征2=0,类别=0样本8:特征1=0,特征2=1,类别=1样本9:特征1=1,特征2=1,类别=1样本10:特征1=0,特征2=1,类别=1首先计算样本集合的信息熵,假设正样本和负样本的比例都是1:1,信息熵为1。
选择特征1进行划分,计算信息增益:对于特征1=0的样本,正样本有2个,负样本有2个,信息熵为1。
简单说明决策树原理决策树是一种基于树形结构的分类和回归模型,它通过对训练数据进行学习来建立一个树形模型,用于预测新的数据。
决策树模型具有易于理解、易于实现、可处理离散和连续数据等优点,因此在机器学习领域得到了广泛应用。
一、决策树的基本概念1. 节点:决策树中的每个圆圈都称为一个节点,分为两种类型:内部节点和叶节点。
2. 内部节点:表示对特征进行测试的节点。
每个内部节点包含一个属性测试,将输入实例分配到其子节点中。
3. 叶节点:表示分类结果或输出结果。
在叶子结点处不再进行属性测试,每个叶子结点对应着一种类别或值。
4. 分支:表示从一个内部节点指向其子节点的箭头,代表了样本在该特征上取某个值时所走的路径。
5. 根节点:表示整棵决策树的起始点,在分类问题中代表所有样本都未被分类时所走的路径。
6. 深度:从根结点到当前结点所经过分支数目。
叶子结点深度为0。
7. 路径:从根结点到叶子结点所经过的所有分支构成的序列。
8. 剪枝:对决策树进行简化的过程,目的是减少模型复杂度,提高泛化能力。
二、决策树的生成1. ID3算法ID3算法是一种基于信息熵来进行特征选择的决策树生成算法。
它通过计算每个特征对训练数据集的信息增益来选择最优特征作为当前节点的属性测试。
具体步骤如下:(1)计算数据集D的信息熵H(D)。
(2)对于每个特征A,计算其对数据集D的信息增益Gain(A),并选择信息增益最大的特征作为当前节点的属性测试。
其中,信息增益定义为:Gain(A)=H(D)-H(D|A),其中H(D|A)表示在已知特征A时,数据集D中所包含的各个类别所占比例对应的熵值。
(3)将数据集按照选定属性划分为多个子集,并递归地生成子树。
(4)直到所有样本都属于同一类别或者没有更多可用特征时停止递归。
2. C4.5算法C4.5算法是ID3算法的改进版,它在选择最优特征时使用了信息增益比来解决ID3算法中存在的偏向于选择取值较多的特征的问题。
9. 简单的决策树
例题3 :某建筑公司拟建一预制构件厂,一个方案是建大厂,需投资300万元,建成后如销路好每年可获利100万元,如销路差,每年要亏损20万元,该方案的使用期均为10年;另一个方案是建小厂,需投资170万元,建成后如销路好,每年可获利40万元,如销路差,每年可获利30万元;若建小厂,则考虑在销路好的情况下三年以后再扩建,扩建投资130万元,可使用七年,每年盈利85万元。
假设前3年销路好的概率是0.7,销路差的概率是0.3,后7年的销路情况完全取决于前3年;试用决策树法选择方案。
解:点①:净现值=[100×(P/A,10%,10)×0.7+(-20)×(P/A,10%,10)×0.3]-300=93.35(万元)
点③:净现值=85×(P/A,10%,7)×1.0-130=283.84(万元)
点④:净现值=40×(P/A,10%,7)×1.0=194.74(万元)
可知决策点Ⅱ的决策结果为扩建,决策点Ⅱ的期望值为283.84(万元)
点②:净现值=283.84×(P/F,10%,3)×0.7+40×(P/A,10%,3)×0.7+30×(P/A,10%,10)×0.3-170=104.2(万元)
由上可知,最合理的方案是先建小厂,如果销路好,再进行扩建。
在本例中,有两个决策点Ⅰ和Ⅱ,在多级决策中,期望值计算先从最小的分枝决策开始,逐级决定取舍到决策能选定为止。