视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
python机器学习决策树详细介绍
2020-11-27 14:16:18 责编:小采
文档
 决策树(Decision Trees ,DTs)是一种无监督的学习方法,用于分类和回归。

优点:计算复杂度不高,输出结果易于理解,对中间值缺失不敏感,可以处理不相关的特征数据
缺点:可能会产生过度匹配的问题
适用数据类型:数值型和标称型  source code下载  https://www.manning.com/books/machine-learning-in-action

运行demo    

关键算法

if so return 类标签;

else

  寻找划分数据集的最好特征
  划分数据集
  创建分支节点
  for 每个分支节点
    调用函数createBranch并增加返回结果到分支节点中
return 分支节点

对应代码

def createTree(dataSet,labels):
  classList = [example[-1] for example in dataSet] 不是dataset[-1] {dataset倒数第一元素} ,而这时里,dataset每一个元素里的倒数第一元素
  if classList.count(classList[0]) == len(classList): 如果返回分类List count类型一样,则返回该类型!在子节点 是否可分类 如是一类型 返回 否则 递归往下分类
    return classList[0]#stop splitting when all of the classes are equal
  if len(dataSet[0]) == 1: #stop splitting when there are no more features in dataSet 如果只有一个元素
    return majorityCnt(classList)
  bestFeat = chooseBestFeatureToSplit(dataSet)      选择最好的特征索引
  bestFeatLabel = labels[bestFeat]      而得到这个label flippers 还是 no surfaces 呢
  myTree = {bestFeatLabel:{}}      然后创建该最好的分类 的子树
  del(labels[bestFeat])    删除了该最好分类
  featValues = [example[bestFeat] for example in dataSet]
  uniqueVals = set(featValues)     set是归类,看只有多少种类
  for value in uniqueVals:
    subLabels = labels[:] #copy all of labels, so trees don't mess up existing labels
    myTree[bestFeatLabel][value] = createTree(splitDataSet(dataSet, bestFeat, value),subLabels)
  return myTree

在划分数据集之前之后信息发生的变化称为信息增益,划分数据集的最大原则是将无序的数据变得更加有序。 这里理解成切饼原理:

把信息的复杂度,信息量用单位熵描述程度。 对应的是饼的密度,如果是均等密度的垂直切饼,

每部分重量g = 总G * 其占大圆比例! 类比地,如果划分后信息熵一样, 每个小部分数据的 小h = pro * 总 H, 而 求和 h[i] = H.

然而:我们需要的恰恰相反:需要的不是信息熵一样,而是不均等,比如上面,上绿的可能是草每馅,黄色是苹果馅,蓝色是紫薯,每个密度不同!

我们需要把它正确划分!分类出来,找出逼近不同馅之间的那条线。 这里的 小h会最小化,而最终在面积不变下,总H会 逼近最小值,是最优化问题求解。


调试过程
calcShannonEnt <class 'list'>: [[1, 'no'], [1, 'no']] = 0 log(1,2) * 0.4 = 0 为什么是0,因为pro必然是1
log(prob,2) log(1,2) = 0;2^0=1,因为 prob <=1,所以 log(Value,2) <0
<class 'list'>: [[1, 'yes'], [1, 'yes'], [0, 'no']] = 0.91 >> * 0.6 = 0.55
25行 for featVec in dataSet: 计频 for prop
chooseBestFeatureToSplit()  
0.9709505944546686 = calcShannonEnt(dataSet) <class 'list'>: [[1, 1, 'yes'], [1, 1, 'yes'], [1, 0, 'no'], [0, 1, 'no'], [0, 1, 'no']]

#检测数据集的每个子项是否属于同一类: 如果值都是a,而result都是y或n 则为一类 所以,只是两个参数输入
0.5509775004326937 = += prob * calcShannonEnt(subDataSet) 分开的子集后,的概率*香农滴,得到的和,原来的整体的香浓滴比

# 数据越接近,香浓熵值越少,越接近0 ,越不同,越多分逻辑,香浓熵就越大
# 只计算 其dataSet的featVec[-1] 结果标签
def calcShannonEnt(dataSet):


0.4199730940219749 infoGain = baseEntropy - newEntropy

总结:  

  一开始,看代码看不懂,不明白到底是要做什么!分类,我们的目标是把一堆数据分类,以label来标签上。
像k邻近 classify([0, 0], group, labels, 3) 意思是,把新数据[0,0] 按k=3的邻近算法在 group,labels数据里的分类! group与label对应!

后面看到了

        

才理解,数据dataSet 的意思是 条个维度的值 而最后一个是 是否为 fish的,结果标签


所以,是要把每个维度 切出来 + 结果标签 成二维的 一列数组,去比较分类
测试应该是,把前n个维量的值,向量输入,输出是yes or no!
一开始看,比较头晕,条理清楚,理顺下思路,看代码才易懂!
理解了目标和初始数据,你才明白,原来classList是结果标签!,是对应将要分类的dataset的对应结果标签
而labels 则是 特征名,对应开始的dataset的维度,特征的名strname
bestFeatLabel 最好分类特征的维度名 是第一维度还是第二,第N
featValues 是bestFeatLabel 的维度下,的值数组。就是这一维度下的组 用来做新的分类比较。
uniqueVals 用set判断来是否一类,
比如
  dataSet = [[1, 1, 'yes'],[0, 1, 'yes'],[1, 0, 'no'],[1, 0, 'no'],[0, 0, 'no']]
  labels = ['no surfacing','flippers',]
这样的createTree :{'flippers': {0: 'no', 1: 'yes'}} 直接把no surfacing的维度省略了

最后,再用一段话来讲讲决策树:

  决策树本质上:是加快效率!用‘最大最优’划分 第一个否定标签,而肯定标签要继续划分!而否定,直接返回叶结点答案!而对应的其它维度就不继续判断!

理论上,即使不用决策树算法,就盲目穷举,就是每次都把数据所有维度轮一次!而有最后个标签答案!维度数*数据个数!为复杂度! 这是对记忆的匹配回答!合适专家系统! 预测未出现的情况能力差!但数据量大,速度快,也能有智能的感觉! 因为是对过去经验的重演! 然而它是死的?不,它不是死的!穷举是死的,但决策树是动态的! 学习的!变化树!至少它的建成是动态的!当数据不完全时,它也可能是不完全的!当一个判断可以解决就用一个判断,不能就再需要一个!维度增加!

下载本文
显示全文
专题