決策樹公式

2022-10-10 16:03:11 字數 1735 閱讀 9912

公式機器學習

決策樹2.經驗熵h(d)

3.條件熵

4.資訊增益

5.資訊增益比

gini係數

outlook

temperature

humidity

windy

play

sunny

hothigh

false

nosunny

hot

high

true

noovercast

hot

high

false

yesrainy

mild

high

false

yesrainy

cool

normal

false

yesrainy

cool

normal

true

noovercast

cool

normal

true

yessunny

mild

high

false

nosunny

cool

normal

false

yesrainy

mild

normal

false

yessunny

mild

normal

true

yesovercast

mild

high

true

yesovercast

hot

normal

false

yesrainy

mild

high

true

noplay的熵:

outlook的資訊熵:

資訊增溢gain(outlook)=0.940-0.693=0.247

同樣計算出gain(temperature)=0.029

gain(humidity)=0.152

gain(windy)=0.048

gain(outlook)最大(資訊熵下降最快),所以決策樹根節點擊outlook

為了計算熵,我們需要計算所有類別所有可能值所包含的資訊期望值,p(xi)是選擇該分類的概率:

其中,n為分類數目,熵越大,隨機變數的不確定性就越大。

設有k個類ck,k = 1,2,3,···,k,|ck|為屬於類ck的樣本個數,這經驗熵公式可以寫為:

outlook特徵的熵

條件熵h(y|x)表示在已知隨機變數x的條件下隨機變數y的不確定性,隨機變數x給定的條件下隨機變數y的條件熵(conditional entropy) h(y|x),定義x給定條件下y的條件概率分布的熵對x的數學期望:

其中,pi = p(x=xi)

資訊增益是相對於特徵而言的。所以,特徵a對訓練資料集d的資訊增益g(d,a),定義為集合d的經驗熵h(d)與特徵a給定條件下d的經驗條件熵h(d|a)之差,即:

特徵a對訓練資料集d的資訊增益比gr(d,a)定義為其資訊增益g(d,a)與訓練資料集d的經驗熵之比:

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