大数据——决策树（decision tree）

龙腾AI技术 2022年10月20日浏览：1310

大数据————决策树（decision tree）

决策树（decision tree）：是一种基本的分类与回归方法，主要讨论分类的决策树。

在分类问题中，表示基于特征对实例进行分类的过程，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。

决策树通常有三个步骤：特征选择、决策树的生成、决策树的修剪。

用决策树分类：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其子节点，此时每个子节点对应着该特征的一个取值，如此递归的对实例进行测试并分配，直到到达叶节点，最后将实例分到叶节点的类中。

决策树学习的目标：根据给定的训练数据集构建一个决策树模型，使它能够对实例进行正确的分类。

决策树学习的本质：从训练集中归纳出一组分类规则，或者说是由训练数据集估计条件概率模型。

决策树学习的损失函数：正则化的极大似然函数

决策树学习的测试：最小化损失函数

决策树学习的目标：在损失函数的意义下，选择最优决策树的问题。

数据挖掘中决策树是一种经常要用到的技术，可以用于分析数据，同样也可以用来作预测。一个决策树包含三种类型的节点：

决策节点：通常用矩形框来表示

机会节点：通常用圆圈来表示

终结点：通常用三角形来表示

剪枝是决策树停止分支的方法之一，剪枝有分预先剪枝和后剪枝两种。预先剪枝是在树的生长过程中设定一个指标，当达到该指标时就停止生长，这样做容易产生“视界局限”，就是一旦停止分支，使得节点N成为叶节点，就断绝了其后继节点进行“好”的分支操作的任何可能性。不严格的说这些已停止的分支会误导学习算法，导致产生的树不纯度降差最大的地方过分靠近根节点。后剪枝中树首先要充分生长，直到叶节点都有最小的不纯度值为止，因而可以克服“视界局限”。然后对所有相邻的成对叶节点考虑是否消去它们，如果消去能引起令人满意的不纯度增长，那么执行消去，并令它们的公共父节点成为新的叶节点。这种“合并”叶节点的做法和节点分支的过程恰好相反，经过剪枝后叶节点常常会分布在很宽的层次上，树也变得非平衡。后剪枝技术的优点是克服了“视界局限”效应，而且无需保留部分样本用于交叉验证，所以可以充分利用全部训练集的信息。但后剪枝的计算量代价比预剪枝方法大得多，特别是在大样本集中，不过对于小样本的情况，后剪枝方法还是优于预剪枝方法的。

大数据知识点：

一、大数据概述：1.大数据及特点分析；2.大数据关健技术；3.大数据计算模式；4.大数据应用实例

二、大数据处理架构Hadoop：1.Hadoop项目结构；2.Hadoop安装与使用；3.Hadoop集群的部署与使用；4.Hadoop 代表性组件

三、分布式文件系统HDFS ：1.HDFS体系结构；2.HDFS存储；3.HDFS数据读写过程

四、分布式数据库HBase ：1.HBase访问接口；2.HBase数据类型；3.HBase实现原理；4.HBase运行机制；5.HBase应用

五、MapReduce ：1.MapReduce体系结构；2.MapReduce工作流程；3.资源管理调度框架YARN ；4.MapReduce应用

六、Spark ：1.Spark生态与运行架构；2.Spark SQL；3.Spark部署与应用方式

七、IPython Notebook运行Python Spark程序：1.Anaconda；2.IPython Notebook使用Spark；3.使用IPython Notebook在Hadoop YARN模式运行

八、Python Spark集成开发环境：1.Python Spark集成开发环境部署配置；2.Spark数据分析库MLlib的开发部署

九、Python Spark决策树二分类与多分类：1.决策树原理；2.大数据问题；3.决策树二分类；4.决策树多分类

十、Python Spark支持向量机：1.支持向量机SVM 原理与算法；2.Python Spark SVM程序设计

十一、Python Spark 贝叶斯模型：1.朴素贝叶斯模型原理；2.Python Spark贝叶斯模型程序设计