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【机器学习】--决策树随机森林

一、前述 决策树是一种非线性有监督分类模型,随机森林是一种非线性有监督分类模型。线性分类模型比如说逻辑回归,可能会存在不可分问题,但是非线性分类就不存在。 二、具体原理 ID3算法 1、相关术语 ?...CART假设决策树是二叉树,内部结点特征的取值为“是”“否”,左分支是取值为“是”的分支,右分支是取值为“否”的分支。...K个属性,选择出最佳分割属性作为节点创建决策树; 重复以上两步m次,即建立m棵CART决策树; 这m个CART形成随机森林(样本随机,属性随机),通过投票表决结果决定数据属于那一类。...当数据集很大的时候,我们随机选取数据集的一部分,生成一棵树,重复上述过程,我们可以生成一堆形态各异的树,这些树放在一起就叫森林随机森林之所以随机是因为两方面:样本随机+属性随机 ? ?...随机森林的思考: 在随机森林的构建过程中,由于各棵树之间是没有关系的,相对独立的;在构建 的过程中,构建第m棵子树的时候,不会考虑前面的m-1棵树。因此引出提升的算法,对分错的样本加权。

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决策树随机森林

首先,在了解树模型之前,自然想到树模型线性模型有什么区别呢?其中最重要的是,树形模型是一个一个特征进行处理,之前线性模型是所有特征给予权重相加得到一个新的值。...决策树与逻辑回归的分类区别也在于此,逻辑回归是将所有特征变换为概率后,通过大于某一概率阈值的划分为一类,小于某一概率阈值的为另一类;而决策树是对每一个特征做一个划分。...两种方法可以避免过拟合:剪枝随机森林。 4.1 剪枝 剪枝分为预剪枝后剪枝。 预剪枝:在构建决策树的过程中,提前停止。如限制深度、限制当前集合的样本个数的最低阈值。...4.2 随机森林 随机森林就是通过集成学习的思想将多棵决策树集成的一种算法,它的基本单元是决策树,本质是一种集成学习(Ensemble Learning)方法。...案例解析 https://zhuanlan.zhihu.com/p/74345351 6.直观解释为什么随机森林胜过决策树? 两个直观的原因 随机森林由多个单树组成,每个树基于训练数据的随机样本。

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    【量化投资策略探讨】决策树随机森林

    决策树 决策树方法(decision tree)是一种代表因子值预测值之间的一种映射关系。从决策树的“根部”往“枝叶”方向走,每路过一个节点,都会将预测值通过因子的值分类。...虽然决策树能够很好的处理数据的异常值,使得极端值不会影响整个模型的构建结果,但是同样的,决策树容易出现过度拟合现象,无法正确处理噪声数值。于是,我们需要随机森林算法来改善。...当预测正确率在70%~80%之间时,可以设定决策树的最大层数。 随机森林森林”即指大量的决策“树”组成了森林。...随机森林(Random Forest)的算法: For b=1 to B; (a) 从训练样本总数为N中随机抽取样本 Z个 (b) 以下列三个标准来建立一棵随机森林的树 T_b,直到树的高度达到h i....(图片来源:Elements of statistics 第15章) 总结 在量化中实现随机森林算法时,建议在决策树的建立时,可以使用python的sklearn。

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    认真的聊一聊决策树随机森林

    随机森林是一种简单又实用的机器学习集成算法。 “随机“表示2种随机性,即每棵树的训练样本、训练特征随机选取。...多棵决策树组成了一片“森林”,计算时由每棵树投票或取均值的方式来决定最终结果,体现了三个臭皮匠顶个诸葛亮的中国传统民间智慧。 那我们该如何理解决策树这种集成思想呢?...随机森林属于bagging算法。通过组合多个弱分类器,集思广益,使得整体模型具有较高的精确度泛化性能。 03 随机森林 我们将使用CART决策树作为弱学习器的bagging方法称为随机森林。...由于随机性,随机森林对于降低模型方差效果显著。故随机森林一般不需要额外剪枝,就能取得较好的泛化性能。...(面试考点) 最后,我们总结一下随机森林都有哪些优点: 采用了集成算法,精度优于大多数单模型算法 在测试集上表现良好,两个随机性的引入降低了过拟合风险 树的组合可以让随机森林处理非线性数据 训练过程中能检测特征重要性

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    机器学习---决策树随机森林

    @TOC决策树随机森林的改进:全面解析与深度优化决策树随机森林是机器学习中的经典算法,因其易于理解使用广泛而备受关注。尽管如此,随着数据集规模复杂性增加,这些算法的性能可能会遇到瓶颈。...因此,研究决策树随机森林的改进成为了机器学习领域的一个热点话题。本博客将详细探讨决策树随机森林的基本原理、其存在的问题以及如何通过多种改进方法提升其性能。目录1....随机森林的基本原理随机森林是一种集成学习方法,通过生成多个决策树并结合它们的预测结果来提高模型的稳定性准确性。它通过引入随机性(随机特征选择和数据子采样)来减少过拟合的风险。...总结决策树随机森林作为经典的机器学习算法,已经在众多领域得到了广泛应用。然而,它们的性能在面对复杂的数据时可能会出现瓶颈。通过剪枝、树深度控制、优化特征选择等方法,我们可以提高决策树的泛化能力。...同时,通过特征重要性改进、极端随机树的引入并行化处理,可以在提升随机森林性能的同时减少计算资源的消耗。

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    Python 数据科学手册 5.8 决策树随机森林

    5.8 决策树随机森林 原文:In-Depth: Decision Trees and Random Forests 译者:飞龙 协议:CC BY-NC-SA 4.0 译文没有得到原作者授权,...之前,我们深入研究了简单的生成分类器(见朴素贝叶斯分类)强大的辨别分类器(参见支持向量机)。 这里我们来看看另一个强大的算法的动机 - 一种称为随机森林的非参数算法。...决策树过拟合 这种过度拟合是决策树的一般属性:在树中很容易就走得太深,从而拟合特定数据的细节,而不是抽取它们分布的整体属性。...随机决策树的一个组合被称为随机森林。...随机森林总结 本节简要介绍了组合估计器的概念,特别是随机森林 - 随机决策树的整体。 随机森林是一个强大的方法,具有几个优点: 训练预测都非常快,因为底层决策树简单。

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    「R」逻辑回归、决策树随机森林

    这部分通过rpart、rpart.plotparty包来实现决策树模型及其可视化,通过randomForest包拟合随机森林,通过e1071包构造支持向量机,通过R中的基本函数glm()实现逻辑回归。...经典决策树 经典决策树以一个二元输出变量一组预测变量为基础。...随机森林的算法涉及对样本单元变量的抽样,从而生成大量决策树。对每个样本单元来说,所有的决策树依次对其进行分类。所有决策树预测类别中的众数类别即为随机森林所预测的这一样本的类别。...randomForest包根据传统决策树生成随机森林,而party包中的cforest()函数可以基于条件推断树生成随机森林。当预测变量间高度相关时,基于条件推断树的随机森林可能效果更好。...可计算袋外预测误差、度量变量重要性也是随机森林的两个明显优势。 随机森林的一个明显缺点是分类方法较难理解表达。 ---- 整理自R实战

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    【Spark Mllib】决策树随机森林——预测森林植被类型

    ).map( _.toDouble) //init返回除最后一个值外的所有值 val featureVector = Vectors.dense(values.init) //决策树要求...trainClassifier回归模型的函数trainRegressor,这里我们使用trainClassifier。...impurity:不纯度的类型,有基尼不纯度——“gini”,熵——“entropy” maxDepth:对层数进行限制,避免过拟合 maxBins:决策规则集,可以理解成是决策树的孩子节点的数量 性能评估...metrics.precision //res7: Double = 0.6934452300468837 决策树调优 val evaluations = for (impurity <-...随机森林 随机森林可以理解将数据集合分成n个子集,然后在每个子集上建立决策树,最后结果是n棵决策树的平均值。

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    常见面试算法:决策树随机森林AdaBoost

    boosting 区别是什么?...随机森林 随机森林 概述 随机森林指的是利用多棵树对样本进行训练并预测的一种分类器。 决策树相当于一个大师,通过自己在数据集中学到的知识用于新数据的分类。但是俗话说得好,一个诸葛亮,玩不过三个臭皮匠。...有两个方面: 数据的随机性化 待选特征的随机化 使得随机森林中的决策树都能够彼此不同,提升系统的多样性,从而提升分类性能。 数据的随机化:使得随机森林中的决策树更普遍化一点,适合更多的场景。...然后统计子决策树的投票结果,得到最终的分类 就是 随机森林的输出结果。 如下图,假设随机森林中有3棵子决策树,2棵子树的分类结果是A类,1棵子树的分类结果是B类,那么随机森林的分类结果就是A类。...随机森林 开发流程 收集数据:任何方法 准备数据:转换样本集 分析数据:任何方法 训练算法:通过数据随机特征随机化,进行多实例的分类评估 测试算法:计算错误率 使用算法:输入样本数据,然后运行 随机森林

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    R语言︱决策树族——随机森林算法

    相反,决策树随机深林则可以毫无压力解决多类问题。 (3)比较容易入手实践。随机森林在训练模型上要更为简单。你很容易可以得到一个又好且具鲁棒性的模型。随机森林模型的复杂度与训练样本树成正比。...1.6 随机森林决策树之间的区别 模型克服了单棵决策树易过拟合的缺点,模型效果在准确性稳定性方面都有显著提升。...1.8 随机森林与梯度提升树(GBDT)区别 随机森林决策树+bagging=随机森林 梯度提升树:决策树Boosting=GBDT 两者区别在于bagging boosting之间的区别,可见:...随机森林 梯度提升树 1.9 决策树的特征选择 本部分参考:随机森林简易教程 特征选择目前比较流行的方法是信息增益、增益率、基尼系数卡方检验。...—————————————————————————————————————————————— 三、随机森林模型R语言实践 3.1 随机森林模型几点注意 模型中关于分类任务以及回归预测任务的区别随机森林模型

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    机器学习算法整理(四)决策树集成学习随机森林

    其次决策树可以解决分类问题,而且可以天然的解决多分类问题。不像逻辑回归SVM需要使用OvR或者OvO才能解决多分类问题。...还有一个更大的问题就是决策树非常容易产生过拟合,这KNN算法是一样的,事实上所有的非参数算法都容易产生过拟合。基于这些原因,我们实际在创建决策树的时候,必须对决策树进行剪枝:降低复杂度,解决过拟合。...这个例子也同时告诉我们,决策树是非常容易产生过拟合的。对于回归问题来说,决策树的参数上一小节是完全一样的,我们可以通过调参来防止过拟合。...一般决策树更重要的应用是使用集成学习的方式来创建一种随机森林的算法,而随机森林算法可以得到非常好的学习结果。...集成学习随机森林 什么是集成学习 我们之前已经学习了诸多的机器学习算法,对于每一种机器学习算法,它们考虑问题的方式都略微有所不同。所以对于同一个问题,不同的算法可能给出不同的结果。

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    如何解读决策树随机森林的内部工作机制?

    但是,随机森林的工作过程大都处于黑箱状态,往往难以解读完全理解。近日,Pivotal Engineering Journal 网站发表了一篇文章,对随机森林的基础进行了深度解读。...该文从随机森林的构造模块决策树谈起,通过生动的图表对随机森林的工作过程进行了介绍,能够帮助读者对随机森林的工作方式有更加透彻的认识。本文内容基于 Ando Saabas 的一个 GitHub 项目。...图 6:贡献与去壳后的重量(决策树) 扩展成随机森林 通过将许多决策树组成森林并为一个变量取所有树的平均贡献,这个确定特征的贡献的过程可以自然地扩展成随机森林。 ?...就像在决策树上一样,我们可以看到壳重增大时,贡献会更高。 ? 图 8:贡献与壳重(随机森林) 同样,我们也可能会看到复杂的不单调的趋势。...图 12:每个类别的贡献与壳重(随机森林) 结语 在这篇文章中,我们表明可以通过查看路径来获得对决策树随机森林的更加深入的理解。

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    机器学习——动手从决策树实现随机森林

    今天是机器学习专题的第26篇文章,我们一起聊聊另外一个集成学习模型,它就是大名鼎鼎的随机森林随机森林在业内名气使用范围都很广,曾经在许多算法比赛当中拔得头筹。...这样得到的分类器每一个的特征都各不相同,侧重点也就不同,可以尽可能地增强随机的效果,让模型专注于数据。 随机森林这个模型的名字当中隐藏了两个关键点,分别是随机森林。...只做了一件事,就是随机样本特征,然后用随机出的样本特征创建新的决策树并进行记录。...总结 随机森林模型最大的特点是随机,其实其中的原理AdaBoost非常接近,我们通过随机样本特征来保证模型的随机性,以及保证这样训练得到的模型是一个弱分类器。...AdaBoost比起来,随机森林随机性更强,并且对于参数的依赖更高,森林决策树的数量,每一棵决策树需要使用的特征数量,以及剪枝的策略等等。

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    人工智能_5_决策树_随机森林

    # 决策树,随机森林 # 决策树结构:if-then # 信息熵: # 例:第一届世界杯32支球队 每个队伍冠军概率1/32 # 可得 log32(程序员认为的log一般都默认是以...不需要归一化 # 缺点(太过于详细,有些异常点) # 创建的树不能很好的适用于测试集:过拟合 # 改进 # 减枝cart算法 (指定叶子属性:例如若到达该叶子的样本数少于5,就不要了) # 随机森林...# ========================================================== # 集成学习方法----随机森林 # 集成学习方法:多个分类器或模型组合...# 什么是随机森林:包含多个分类器,最后的结果取众数 # 随机森林的过程,优势(n个样本,m个特征 # 单个树的建立过程: # 1,随机在n个中抽取一个样本,重复...",gc.score(x_test,y_test)) print("随机森林选择的参数模型",gc.best_params_) # 极好的准确率,有效使用在大数据,不需要降维 if __name

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    随机森林:基于决策树的集成学习算法

    属于该策略的算法,最典型的就是RandomForset-随机森林算法。在该策略中,拆分成的数据是相互独立的,可以并行执行其建模过程,最后再进行汇总。汇总时每个子模型的权重是相等的。 2....Boosting 区别于Bagging, Boosting的数据集之间是存在依赖关系的,图示如下 ? 属于该策略的算法,典型的有AdaboostGBDT梯度提升树。...对于随机森林而言,其核心的模型是基于CART的决策树,图示如下 ?...具体的过程如下 1.首先基于有放回的随机抽样,抽取出N份独立的数据,因为是有放回的抽样,可以保证抽取的数据集原始的数据集大小相同; 2.对每一份抽取的数据集构建决策树模型,因为相互独立,所以可以并行;...(max_depth=2, random_state=0) >>> clf.fit(X, y) RandomForestClassifier(max_depth=2, random_state=0) 随机森林不容易出现单棵决策树中的过拟合问题

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    决策树随机森林(从入门到精通)

    决策树(decision tree)是一种基本的分类与回归方法,本文主要讨论用于分类的决策树决策树学习通常包括三个步骤:特征选择,决策树的生成决策树的修剪。...而随机森林则是由多个决策树所构成的一种分类器,更准确的说,随机森林是由多个弱分类器组合形成的强分类器。...即: 1.4 互信息 两个随机变量XY的互信息,定义为X,Y的联合分布独立分布乘积的相对熵。...三种决策树的生成算法过程相同,只是对于当前树的评价标准不同。 3. 随机森林 随机森林也是为了解决决策树的过拟合问题。...随机森林的定义就出来了,利用bagging策略生成一群决策树的过程中,如果我们又满足了样本随机特征随机,那么构建好的这一批决策树,我们就称为随机森林(Random Forest)。

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    机器学习之决策树随机森林模型

    导语 本文用容易理解的语言和例子来解释了决策树三种常见的算法及其优劣、随机森林的含义,相信能帮助初学者真正地理解相关知识。...随机森林 随机森林的理论其实决策树本身不应该牵扯在一起,决策树只能作为其思想的一种算法。 为什么要引入随机森林呢。我们知道,同一批数据,我们只能产生一颗决策树,这个变化就比较单一了。...随机森林则是集成学习采用基于bagging策略的一个特例。...由于是随机采样,这样每次的采样集是原始样本集不同的,其他采样集也是不同的,这样得到的个体学习器也是不同的。...随机森林最主要的问题是有了n个结果,怎么设定结合策略,主要方式也有这么几种: 加权平均法: 平均法常用于回归。

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    一文搞懂决策树随机森林

    决策树(decision tree)是一种基本的分类与回归方法,本文主要讨论用于分类的决策树决策树学习通常包括三个步骤:特征选择,决策树的生成决策树的修剪。...而随机森林则是由多个决策树所构成的一种分类器。...即: 4.互信息   两个随机变量XY的互信息,定义为X,Y的联合分布独立分布乘积的相对熵。...三种决策树的生成算法过程相同,只是对于当前树的评价标准不同。 三、随机森林 随机森林也是为了解决决策树的过拟合问题。...随机森林的定义就出来了,利用bagging策略生成一群决策树的过程中,如果我们又满足了样本随机特征随机,那么构建好的这一批决策树,我们就称为随机森林(Random Forest)。

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