Your AI powered learning assistant

Тренировки по ML. Лекция 4: Решающие деревья, композиции деревьев, Random Forest

Построение нелинейных деревьев принятия решений Обсуждается построение деревьев решений для задач нелинейной классификации и регрессии. В нем подчеркивается, что эти деревья могут эффективно разделять классы, не полагаясь на методы градиентного спуска, что подчеркивает их рекурсивный характер при построении качественных структур.

Понимание алгоритмов дерева принятия решений Знакомит с концепцией алгоритмов дерева принятия решений, упоминая различные типы, используемые на практике, такие как ID3 и C4.5. Отмечается важность понимания различных алгоритмов для практического применения.

Интуиция, лежащая в основе деревьев принятия решений с использованием набора данных Iris Объясняет интуитивное построение дерева решений с использованием набора данных Iris Фишера с тремя классами, видимыми благодаря ограничениям линейных классификаторов по сравнению с нелинейными, такими как те, которые представлены несколькими предикатами или условиями.

Бинарные решения в рамках Деревьев принятия решений Описывает, как принимаются простые бинарные решения в рамках построенного дерева на основе двух признаков, приводящих к классификации, определяемой пороговыми значениями, установленными при разделении между левой и правой ветвями.

"Двойное назначение": Возможности классификации и регрессии. "Деревья решений служат двум целям: они классифицируют точки данных и в то же время позволяют эффективно решать задачи регрессии". Такая гибкость позволяет им хорошо аппроксимировать функции при определенных условиях, несмотря на возможные проблемы с переобучением, когда они слишком глубокие или сложные.

Аппроксимирующие функции с изменением глубины. "Демонстрирует аппроксимацию синусоидальных функций с использованием неглубоких и более глубоких деревьев; показывает соотношение между сложностью (глубиной) и точностью из-за шумовых помех, присутствующих в наборах данных".

Рекурсия Во Время Процессов Разделения. "Основное внимание уделяется рекурсии, задействованной в процессах разделения, когда подмножества продолжают разделяться до достижения конечных узлов, представляющих окончательные прогнозы — это подчеркивает эффективность, получаемую при повторных оценках атрибутов на каждом уровне".

Атрибуты Определяют объекты Объекты описываются в терминах их атрибутов, а взвешенная сумма означает вес. Градиентным методам сложно найти веса из-за процедур оптимизации, которые усложняют построение дерева. Цель состоит в том, чтобы создать более информативное пространство признаков, в котором проблемы становятся линейно разрешимыми.

Преобразование представления данных Линейные модели могут решать задачи даже со сложными распределениями данных, такими как синусоидальные или косинусоидальные функции, преобразуя исходные данные в новые представления для обеспечения линейной разделимости. Механизмы построения дерева служат инструментами для эффективного поиска этих информативных признаков.

Объединение линейных моделей и деревьев Строгого разделения между линейными моделями и древовидными моделями не существует; оба подхода направлены на улучшение прогнозов с помощью различных методологий при сохранении схожих базовых принципов преобразования представлений.

Анализ алгоритма 'ID3' Алгоритм ID3 использует энтропийные критерии для принятия решений при построении дерева, останавливаясь, когда дальнейшие разбиения невозможны, на основе нормализованных показателей энтропии, зависящих от размера списка - в рамках этой структуры также существуют некоторые собственные алгоритмы.

"C4.5", эволюционирующий от ID3, улучшает его, используя нормализованные критерии для различных размеров выборки, в то время как другие библиотеки реализуют методы сокращения затрат и сложности, повышающие производительность модели при определенных условиях.

Групповые методы, такие как LightGBM или XGBoost, используют несколько деревьев, работающих сообща, а не полагаются исключительно на отдельных слабых учеников, которые часто дают недостаточные результаты в одиночку из-за проблем с переобучением, присущих более простым структурам.