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只有一棵树的随机森林比一棵决策树的性能更差?

随机森林是一种集成学习算法,由多棵决策树组成。每棵决策树都是独立训练的,且通过随机特征选择和样本采样来增加模型的多样性。相比于单棵决策树,随机森林具有以下优势和应用场景:

  1. 高性能:随机森林能够通过多棵决策树的集成,减少了过拟合的风险,提高了模型的泛化能力和性能表现。
  2. 鲁棒性:由于随机森林采用了随机特征选择和样本采样,使得模型对于噪声和异常值具有较好的鲁棒性,能够有效应对数据中的不确定性。
  3. 可解释性:与其他复杂的机器学习模型相比,决策树和随机森林具有较好的可解释性。可以通过可视化决策树的结构,理解模型的决策过程。
  4. 特征重要性评估:随机森林可以通过计算特征在决策树中的使用频率和对应的信息增益,评估特征对于模型的重要性,帮助特征选择和特征工程。
  5. 应用场景:随机森林广泛应用于分类、回归、特征选择等任务。例如,在金融领域,可以用于信用评估、风险预测等;在医疗领域,可以用于疾病诊断、药物研发等。

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假设我们只有右侧这一棵树。当来一个新用户时,我们就可以用它来判断它玩游戏偏好。比如某个新用户每天玩电脑,我们就直接判断“他喜欢玩游戏”。这虽然不会特别准确,但也瞎蒙要更好一些。...因为我们不止有一棵树,还有另一棵决策树可以使用。 现在,让我们看一下左边这棵决策树。它第一个判断条件是:“年龄是否小于15”。...预测他是否喜欢玩游戏方法就是:找到他在每一颗树中权重,然后相加。他在第一棵树位置为左下角叶子,权重为2;同时,他在第二棵树位置也是左下角叶子,权重为0.9。...然后,我们把他在两棵树中权重相加,得出最终权重,即2.9。 这样,就等于把三个特征:年龄、性别、和玩电脑时长总和考虑进来了,这种判断单棵决策树更准确。...这些树就组成了一个森林。因为是随机生成,所以叫随机森林。 当我们对一个新用户做判断对时候,就把这个用户往每一棵树上套,这样就得出50个权重。然后把这50个权重相加,得出最终权重。

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random test做法是对于某个特征,如果用另外一个随机值替代它之后表现之前更差,则表明该特征比较重要,所占权重应该较大,不能用一个随机值替代。...如下图所示,左边是一个C&RT树没有使用bootstrap得到模型分类效果,其中不同特征之间进行了随机组合,所以有斜线作为分类线;中间是由bootstrap(N’=N/2)后生成一棵决策树组成随机森林...,图中加粗点表示被bootstrap选中点;右边是将一棵决策树进行bagging后分类模型,效果与中间图是一样,都是一棵树。...当t=100,即选择了100棵树时,中间模型是第100棵决策树构成,还是只有一棵树;右边模型是由100棵决策树bagging起来,如下图所示: 当t=500时: 当t=1000时: 随着树木个数增加...当只有一棵树时候(t=1),下图左边表示单一树组成RF,右边表示所有树bagging组合起来构成RF。因为只有一棵树,所以左右两边效果一致。

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将该患者数据放进随机森林中(如,6棵树随机森林),每一棵树都可以预测出一个结果。...基于每一棵预测结果,如第一棵树预测为“yes”,第二棵树预测为“yes”......如果随机森林中,大多数决策树预测结果为“yes”,5个决策树认为“yes”,仅1个决策树认为是“no”,那么基于随机森林预测结果就为...随机森林性能评价 袋外数据与袋外数据集:在第一棵决策树中,原始数据中第三个样本未被纳入bootstrapped数据集,被称为袋外样本(out-of-bag,OBB)。...第一棵决策树:在第一棵不含该样本决策树中,该样本被分类为NO,故第一棵树能够实现对其正确分类。 ? 第二、三和四棵决策树:第二将其错误分类为YES,第三和四棵决策树将其正确分类为NO。 ?...接下来,我们就可以更加详细了解,将评估随机森林性能反馈给创建随机森林:如何选择创建决策树时每一步考虑随机变量个数。

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2.随机森林 Random Forest(随机森林)是一种基于树模型Bagging优化版本,一棵树生成肯定还是不如多棵树,因此就有了随机森林,解决决策树泛化能力弱特点。...一开始我们提到随机森林随机”就是指这里两个随机性。两个随机引入对随机森林分类性能至关重要。...它会在第一个弱分类器(或第一棵树中)随便用一个年龄比如20岁来拟合,然后发现误差有10岁; 接下来在第二棵树中,用6岁去拟合剩下损失,发现差距还有4岁; 接着在第三棵树中用3岁拟合剩下差距,发现差距只有...如果是用一棵传统回归决策树来训练,会得到如下图所示结果: ? 现在我们使用GBDT来做这件事,由于数据太少,我们限定叶子节点做多有两个,即每棵树都只有一个分枝,并且限定只学两棵树。...注意,A预测值是指前面所有树累加和,这里前面只有一棵树所以直接是15,如果还有树则需要都累加起来作为A预测值。

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random test做法是对于某个特征,如果用另外一个随机值替代它之后表现之前更差,则表明该特征比较重要,所占权重应该较大,不能用一个随机值替代。...如下图所示,左边是一个C&RT树没有使用bootstrap得到模型分类效果,其中不同特征之间进行了随机组合,所以有斜线作为分类线;中间是由bootstrap(N’=N/2)后生成一棵决策树组成随机森林...,图中加粗点表示被bootstrap选中点;右边是将一棵决策树进行bagging后分类模型,效果与中间图是一样,都是一棵树。...当t=100,即选择了100棵树时,中间模型是第100棵决策树构成,还是只有一棵树;右边模型是由100棵决策树bagging起来,如下图所示: 当t=200时: 当t=300...当只有一棵树时候(t=1),下图左边表示单一树组成RF,右边表示所有树bagging组合起来构成RF。因为只有一棵树,所以左右两边效果一致。

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1.2 随机森林 Random Forest(随机森林)是一种基于树模型Bagging优化版本,一棵树生成肯定还是不如多棵树,因此就有了随机森林,解决决策树泛化能力弱特点。...(可以理解成三个臭皮匠顶过诸葛亮) 而同一批数据,用同样算法只能产生一棵树,这时Bagging策略可以帮助我们产生不同数据集。...一开始我们提到随机森林随机”就是指这里两个随机性。两个随机引入对随机森林分类性能至关重要。...总的来说就是随机选择样本数,随机选取特征,随机选择分类器,建立多颗这样决策树,然后通过这几课决策树来投票,决定数据属于哪一类(投票机制有一票否决制、少数服从多数、加权多数) 如何构建一棵树 假设共有个样本...这样就构建出了一棵树,需要注意是这里生成树都是完全生长树(关于为什么是要完全生长树,我认为原因是便于计算每个特征重要程度,剪枝的话将无法进行计算,一棵树构建方式如下图所示: ?

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数据分享|Python在Scikit-Learn可视化随机森林决策树分析房价数据

p=27050 随机森林决策树集合。在这篇文章中,我将向您展示如何从随机森林中可视化决策树。 首先让我们在房价数据集上训练随机森林模型。 加载数据并训练随机森林。...len(estimators_)>>> 100 我们可以从随机森林中绘制第一棵决策树( 0 列表中有索引): plot\_tree(rf.estimators\_\[0\]) 这棵树太大,无法在一个图中将其可视化...让我们检查随机森林中第一棵树深度: tree_.max_depth>>> 16 我们一棵树有 max_depth=16. 其他树也有类似的深度。为了使可视化具有可读性,最好限制树深度。...第一个决策树可视化图: plot\_tree(rf.estimators\_\[0\]) 我们可以可视化第一个决策树: viz 概括 我将向您展示如何可视化随机森林单个决策树。...本文选自《Python在Scikit-Learn可视化随机森林决策树分析房价数据》。

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Python快速实战机器学习(8) 随机森林

引言 随机森林(random forest)是之前我们学习决策树集成,因此我们用森林来称呼。随机森林思想也不复杂,但是表现却非常好。...随机森林 如果说我们怕一棵决策树有“偏见”,那么就可以通过建造一个森林,这个森林是由一棵决策树组成,然后我们给每颗决策树棵“随机”分配数据去训练。...随机森林算法大致分为4个步骤: 通过自助法(bootstrap)构建大小为n一个训练集,即重复抽样选择n个训练样例 对于刚才新得到训练集,构建一棵决策树。...样本被有放回抽样,称为自助抽样法(bootstrapping),这意味着一些样本将在一棵树中被多次使用。...一般,k越大,随机森林性能越好,当然计算成本也越高。 样本大小n能够控制bias-variance平衡,如果n很大,我们就减小了随机性因此随机森林就容易过拟合。

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文本分类14种算法

;4种集成学习算法:随机森林、AdaBoost、lightGBM和xgBoost;2种深度学习算法:前馈神经网络和LSTM。...article/details/95366183 k临近、逻辑回归、SVM支持向量机:https://blog.csdn.net/qq_43012160/article/details/95506126 随机森林...1)伯努利贝叶斯即特征取值只有取和不取两类(0和1),对应朴素贝叶斯公式中, p(yi)=标签为yi文本数(句子数)/文本总数(句子总数) p(xj|yi)=(标签为yi文本中出现了单词xj文本数...xgBoost损失函数还考虑了树不能太复杂且要分配均衡:一棵树太复杂,鹤立鸡群,就容易产生弱分类器间过拟合;一棵树内部节点间不均衡,就容易导致大节点代表分类特征/分裂阈值权重过大,就会产生树内部节点之间过拟合...在这个过程中我们虽然做是对于单一决策树节点分裂特征/阈值选定,但如果一棵树节点分裂特征/阈值全都确定了,这棵树也就确定了。

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GBDT算法原理与实现,Boosting思想

它会在第一个弱分类器(或第一棵树中)随便用一个年龄比如20岁来拟合,然后发现误差有10岁; 接下来在第二棵树中,用6岁去拟合剩下损失,发现差距还有4岁; 接着在第三棵树中用3岁拟合剩下差距,发现差距只有...如果是用一棵传统回归决策树来训练,会得到如下图所示结果: ? 在第一棵树分枝和图1一样,由于A,B年龄较为相近,C,D年龄较为相近,他们被分为左右两拨,每拨用平均年龄作为预测值。...注意,A预测值是指前面所有树累加和,这里前面只有一棵树所以直接是15,如果还有树则需要都累加起来作为A预测值。...,且每一次迭代,都在现有树基础上,增加一棵树去拟合前面树预测结果与真实值之间残差。...不同点: 组成随机森林树可以并行生成,而GBDT是串行生成 随机森林结果是多数表决表决,而GBDT则是多棵树累加之和 随机森林对异常值不敏感,而GBDT对异常值比较敏感 随机森林是减少模型方差,

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GBDT--原来是这么回事(附代码)

它会在第一个弱分类器(或第一棵树中)随便用一个年龄比如20岁来拟合,然后发现误差有10岁; 接下来在第二棵树中,用6岁去拟合剩下损失,发现差距还有4岁; 接着在第三棵树中用3岁拟合剩下差距,发现差距只有...注意,A预测值是指前面所有树累加和,这里前面只有一棵树所以直接是15,如果还有树则需要都累加起来作为A预测值。...训练过程需要串行训练,只能在决策树内部采用一些局部并行手段提高训练速度。 4. RF(随机森林)与GBDT之间区别与联系 相同点: 都是由多棵树组成,最终结果都是由多棵树一起决定。...不同点: 组成随机森林树可以分类树也可以是回归树,而GBDT只由回归树组成 组成随机森林树可以并行生成,而GBDT是串行生成 随机森林结果是多数表决表决,而GBDT则是多棵树累加之和 随机森林对异常值不敏感...,而GBDT对异常值比较敏感 随机森林是减少模型方差,而GBDT是减少模型偏差 随机森林不需要进行特征归一化。

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gbdt算法_双色球最简单算法

它会在第一个弱分类器(或第一棵树中)随便用一个年龄比如20岁来拟合,然后发现误差有10岁; 接下来在第二棵树中,用6岁去拟合剩下损失,发现差距还有4岁; 接着在第三棵树中用3岁拟合剩下差距,发现差距只有...如果是用一棵传统回归决策树来训练,会得到如下图所示结果: 现在我们使用GBDT来做这件事,由于数据太少,我们限定叶子节点做多有两个,即每棵树都只有一个分枝,并且限定只学两棵树。...注意,A预测值是指前面所有树累加和,这里前面只有一棵树所以直接是15,如果还有树则需要都累加起来作为A预测值。...,且每一次迭代,都在现有树基础上,增加一棵树去拟合前面树预测结果与真实值之间残差。...不同点: 组成随机森林树可以并行生成,而GBDT是串行生成 随机森林结果是多数表决表决,而GBDT则是多棵树累加之和 随机森林对异常值不敏感,而GBDT对异常值比较敏感 随机森林是减少模型方差

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随机森林原理 回顾:元算法 从统计学角度来讲,将模型性能寄希望于单棵决策树是不稳健,这意味着它在处理未知数据时预测结果方差是较大。...随机森林简述 随机森林是一种以决策树为基分类器集成算法,通过组合多棵独立决策树后根据投票或取均值方式得到最终预测结果机器学习方法,往往单棵树具有更高准确率和更强稳定性。...随机森林相比于决策树拥有出色性能主要取决于随机抽取样本和特征和集成算法,前者让它具有更稳定抗过拟合能力,后者让它有更高准确率。 ?...随机随机森林为了保证较强抗过拟合和抗噪声能力,在构建每一棵CART决策树时候采用了行抽样和列抽样随机化方法。 行抽样 假设训练集数据行数为 ? ,对于每一棵CART树,我们从 ?...基于基尼系数 随机森林中每棵树都是CART决策树,因此树在选择向下分裂特征时,都是基于基尼系数。假设某特征在某一棵树节点 ? 向下分裂,分裂前基尼系数为 ?

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快速理解bootstrap、bagging、boosting

Rand forest: 随机森林,顾名思义,是用随机方式建立一个森林森林里面有很多决策树组成,随机森林一棵决策树之间是没有关联。...在得到森林之后,当有一个新输入样本进入时候,就让森林一棵决策树分别进行一下判断,看看这个样本应该属于哪一类(对于分类算法),然后看看哪一类被选择最多,就预测这个样本为那一类。...这样使得在训练时候,每一棵树输入样本都不是全部样本,使得相对不容易出现over-fitting。然后进行列采样,从M个feature中,选择m个(m << M)。...按这种算法得到随机森林一棵都是很弱,但是大家组合起来就很厉害了。...可以这样比喻随机森林算法:每一棵决策树就是一个精通于某一个窄领域专家(因为我们从M个feature中选择m让每一棵决策树进行学习),这样在随机森林中就有了很多个精通不同领域专家,对一个新问题(新输入数据

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【机器学习】迭代决策树GBRT

一、决策树模型组合 单决策树C4.5由于功能太简单,并且非常容易出现过拟合现象,于是引申出了许多变种决策树,就是将单决策树进行模型组合,形成多决策树,比较典型就是迭代决策树GBRT和随机森林...在最近几年paper上,如iccv这种重量级会议,iccv 09年里面有不少文章都是与Boosting和随机森林相关。...模型组合+决策树相关算法有两种比较基本形式:随机森林RF与GBDT,其他比较新模型组合+决策树算法都是来自这两种算法延伸。...第一棵树是正常,之后所有的树决策全是由残差(此次值与上次值之差)来作决策。 三、算法原理 ?...此时计算残差(残差意思就是: A预测值 + A残差 = A实际值),所以A残差就是16-15=1(注意,A预测值是指前面所有树累加和,这里前面只有一棵树所以直接是15,如果还有树则需要都累加起来作为

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