论贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类挖掘算法的优势与劣势
决策树算法的优缺点及其改进方法

决策树算法的优缺点及其改进方法决策树算法是一种常用的数据挖掘和机器学习算法,它通过构建树型结构来进行决策和分类。
决策树算法具有一些独特的优点,同时也存在一些局限性。
为了进一步提高决策树算法的性能,许多改进方法被提出和应用。
本文将对决策树算法的优缺点进行探讨,并介绍一些改进方法。
一、决策树算法的优点1. 可解释性强:决策树算法生成的模型具有易于理解和解释的特点。
决策树的每个分支代表了一个属性的决策过程,最终的叶子节点表示了最终的决策结果。
这使得决策树算法在需要将模型结果向非专业人士解释时表现出色。
2. 适用于多类别问题:相比其他机器学习算法,决策树算法对于多类别问题的处理更加简单直观。
每个叶子节点代表了一种类别的划分结果,通过遍历决策树便能够得到对应的类别。
3. 可以处理混合数据类型:决策树算法能够处理包含离散型和连续型数据的混合型数据。
通过对混合型数据进行离散化处理,可以在决策树的节点中进行有效的属性选择。
二、决策树算法的缺点1. 容易产生过拟合:决策树算法在处理复杂问题时容易产生过拟合现象。
当决策树生长过深或者树的分支过多时,模型会过于复杂,从而导致对训练集的过拟合,而在新的数据集上表现较差。
2. 对输入数据的变化敏感:决策树算法对输入数据的变化非常敏感。
当输入数据发生轻微变化时,决策树可能会重新生成或调整,导致模型不稳定。
3. 忽略了属性之间的相关性:决策树算法在生成树形结构时,只考虑了当前节点和它的子节点之间的关联,而忽略了其他属性之间的相关性。
这可能导致某些属性在集成学习中被过度强调或被忽略,从而影响模型的准确性。
三、决策树算法的改进方法1. 剪枝方法:为了避免过拟合问题,可以通过剪枝方法对决策树进行修剪,减少模型的复杂度。
常见的剪枝方法包括预剪枝和后剪枝。
预剪枝在树的生成过程中进行剪枝,通过设定阈值终止树的生长;后剪枝则在树的生成完成后,通过交叉验证等方法对节点进行合并或剪枝。
2. 集成学习方法:集成学习方法可以通过结合多个决策树模型的预测结果来提高分类准确度。
决策树模型的优缺点分析与应用场景探讨
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决策树模型的优缺点分析与应用场景探讨决策树模型是一种常用的机器学习算法,它可以用于分类和回归分析。
在这个模型中,数据被分割成不同的小组,每个小组代表一个决策。
决策树模型的优缺点决定了它在不同的应用场景中的适用性,接下来我们将对其进行分析与探讨。
决策树模型的优点首先,决策树模型易于理解和解释。
由于决策树模型的决策过程可以被表示成树状结构,因此人们可以直观地理解和解释模型的决策过程。
这使得决策树模型在需要向非专业人员解释结果的场景中特别有用。
其次,决策树模型可以处理多个输入变量。
在现实世界中,很多问题都涉及到多个输入变量,而决策树模型可以很好地处理这种情况。
它可以同时考虑多个变量对结果的影响,从而得出更为全面的决策。
另外,决策树模型的计算复杂度较低。
与一些复杂的机器学习算法相比,决策树模型的计算速度较快,特别适合处理大量数据的场景。
这使得决策树模型在需要快速得出结果的场景中具有优势。
决策树模型的缺点然而,决策树模型也存在一些缺点。
首先,决策树模型容易出现过拟合。
当决策树模型过于复杂时,它可能会过度拟合训练数据,导致在新数据上表现不佳。
为了解决这一问题,可以通过剪枝等方式来减少决策树的复杂度。
其次,决策树模型对数据质量敏感。
如果输入数据中存在噪声或缺失值,决策树模型的性能可能会受到影响。
因此,在应用决策树模型时,需要对数据进行预处理,以确保其质量符合模型要求。
此外,决策树模型在处理连续型数据时表现不佳。
由于决策树模型是基于离散的决策来进行分类和回归分析的,因此对于连续型数据的处理可能不够精确。
在这种情况下,可以考虑使用其他机器学习算法,如支持向量机等。
决策树模型的应用场景尽管决策树模型存在一些缺点,但它仍然在许多领域中得到了广泛的应用。
例如,在医学诊断中,医生可以使用决策树模型来帮助判断患者的病情。
在金融领域,银行可以使用决策树模型来评估客户的信用风险。
在市场营销中,企业可以使用决策树模型来预测客户的购买行为。
贝叶斯分类的优缺点
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贝叶斯分类的优缺点
贝叶斯分类(Bayesian classification)是一种基于贝叶斯定理的分类方法,该方法通过计算给定特征的条件下,目标变量的概率来进行分类预测。
贝叶斯分类的优点和缺点如下:
优点:
1. 简单有效:贝叶斯分类器是一种非常简单的分类方法,易于理解和实现。
它只需要估计类别的先验概率和给定各个特征的条件概率,计算简单快速。
2. 能够处理小样本问题:由于贝叶斯分类器使用概率模型,可以在有限的样本情况下进行有准确性的估计。
3. 对缺失数据不敏感:贝叶斯分类器在估计条件概率时,对缺失数据不敏感,可以处理特征中存在缺失值的情况。
4. 适用于多分类问题:贝叶斯分类器可以直接应用于多分类问题,不需要额外的转换或修改。
缺点:
1. 对特征独立性的假设:贝叶斯分类器假设所有特征之间是独立的,即特征之间没有相互关系。
在实际应用中,这个假设并不总是成立,特征之间的依赖关系会影响分类准确性。
2. 数据较大时计算复杂:贝叶斯分类器需要计算每个特征的条件概率,当特征数量较大时,计算量会显著增加,导致计算复杂性提高。
3. 需要足够的训练样本:贝叶斯分类器的准确性依赖于训练数据,特别是在特征维度较高或数据噪声较大的情况下,需要足够的训练样本以获得可靠的概率估计。
4. 对输入数据分布的假设:贝叶斯分类器假设输入数据符合特
定的分布(如高斯分布),如果输入数据的分布与其假设不匹配,可能会导致较低的分类准确性。
决策树优缺点及适用场景
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决策树优缺点及适用场景决策树是一种用于分类和回归问题的非参数监督学习算法。
它通过将问题划分成一系列的子问题,并根据给定的特征属性来进行决策,最终生成一颗树状的决策结构。
决策树算法具有以下优点和适用场景。
优点:1.易于理解和解释:决策树算法生成的决策树模型可以直观地展示决策过程,便于理解和解释。
决策树的节点表示判断条件,分支表示不同的决策结果,通过树的构造可以从根节点到叶子节点一步一步解释决策的过程。
2.适用性广泛:决策树算法可以用于解决分类和回归问题。
对于分类问题,决策树通过选择最佳特征属性和相应的判断条件将样本分到不同的类别中。
对于回归问题,决策树通过预测目标变量的值来实现。
3.对缺失值和异常值鲁棒性强:决策树算法可以处理具有缺失值和异常值的数据。
在决策树的构造过程中,可以根据其他已有的特征属性进行判断,而无需依赖于所有的特征属性。
因此,即使数据存在缺失值或异常值,决策树仍然可以生成有效的模型。
4.能够处理离散型和连续型特征:决策树算法可以对离散型和连续型特征进行处理。
通过选择最佳的特征属性和相应的判断条件,决策树可以将具有不同属性类型的样本分到相应的类别中。
5.可处理多类别问题:决策树算法可以处理多类别问题,不需要进行额外的转换或处理。
通过不断地将样本分割成不同的类别,决策树可以自然地处理多类别问题。
缺点:1.过拟合问题:决策树算法容易受到训练数据的细微变化而产生过拟合现象。
因为决策树可以适应训练数据的每个细节,可能会产生过于复杂的模型,对训练数据的拟合效果好,但对未知数据的泛化能力较差。
2.不稳定性:决策树算法对训练数据的微小变化非常敏感,可能会导致树的结构发生变化。
即使训练数据只有微小的变化,也可能导致完全不同的决策树模型。
这种不稳定性可能会导致决策树算法在处理一些特定数据集时表现不佳。
3.特征属性选择问题:特征选择是决策树算法中一个重要的环节。
选择不合适的特征属性可能会导致决策树生成的模型不佳。
七种分类算法的特点
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通常将分类算法分为以下七种:决策树、朴素贝叶斯、逻辑回归、K-最近邻、支持向量机、神经网络和集成学习。
这些算法都有各自的特点和应用场景。
1. 决策树:它利用树形结构,根据样本属性划分节点,直到达到叶子节点,叶子节点即为类别。
其优点包括易于理解和解释,对于数据的准备往往是简单或者不必要的,能够同时处理数据型和常规型属性,是一个白盒模型等。
2. 朴素贝叶斯:基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的算法,该算法是一种有监督的学习模型,主要用于解决分类问题。
3. 逻辑回归:虽然名字中有“回归”,但它实际上是一种分类算法,用于解决二分类问题。
4. K-最近邻(KNN):这是一个基于距离度量的算法,主要适用于数值型数据。
5. 支持向量机(SVM):这是一种二分类模型,它的基本模型是定义在特征空间上的间隔最大的线性分类器,间隔最大使它有别于感知机。
6. 神经网络:它是一种模拟人脑神经元工作原理的算法,可以处理大量非线性数据。
7. 集成学习:通过组合多个基学习器的预测结果来进行分类,常见的方法有Bagging和Boosting。
贝叶斯分类的优缺点
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贝叶斯分类的优缺点
贝叶斯分类的优点包括:
1.所需估计的参数少,对于缺失数据不敏感。
2.有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率。
然而,贝叶斯分类也存在一些缺点:
1.假设属性之间相互独立,这往往并不成立。
例如,在现实情况中,人们可能不会同时喜欢吃番茄和鸡蛋,但这种假设在贝叶斯分类中是不成立的。
2.需要知道先验概率。
对于某些应用场景,先验概率可能不容易获得,这会影响分类的效果。
3.分类决策存在错误率。
虽然贝叶斯分类基于概率进行决策,但并不能保证100%的准确率,存在一定的错误率。
以上内容仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。
机器学习算法的优劣比较
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机器学习算法的优劣比较近年来,机器学习在各行各业中得到了广泛的应用。
随着机器学习算法的发展,人们可以更好地利用数据,从而取得更好的结果。
然而,不同的机器学习算法有其各自的优势和不足。
本文将就此问题,从多个角度对机器学习算法的优劣进行比较。
一、朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的分类算法。
该算法的核心思想是利用历史数据来推断未来结果的概率。
该算法的主要优点是:1)它可以处理大量的特征;2)它适用于多分类问题;3)它的学习过程非常快速。
然而,该算法也有一些不足之处,主要包括:1)它假设所有特征之间都是相互独立的,这在实际问题中可能并不成立;2)它对缺失数据敏感。
二、决策树算法决策树算法是一种基于树形结构的分类算法。
该算法的核心思想是通过反复问答问题,从而最终确定结果。
该算法的主要优点是:1)易于理解和解释;2)可以在处理大量数据时取得较好的性能;3)可以同时处理分类和回归问题。
但是,该算法也有一些缺陷,主要包括:1)它可能会很快过拟合;2)当数据集包含噪声时,决策树的性能可能会下降。
三、支持向量机算法支持向量机算法是一种基于最大边界分类的算法。
该算法的核心思想是通过找到两个不同类别之间的最大间隔来确定分类边界。
该算法的主要优点是:1)它可以处理高维数据;2)它能够生成精确的模型。
然而,该算法也有一些不足之处,主要包括:1)在处理包含大量特征的数据集时,该算法可能会遇到中等级别的性能问题;2)数据集包含大量噪声或无关特征时,该算法的性能可能会下降。
四、神经网络算法神经网络算法是一种基于神经系统结构的分类算法。
该算法的核心思想是通过多层神经元进行信息传递,从而生成可靠的模型。
该算法的主要优点是:1)它可以使用多种不同的数据类型进行训练;2)它可以在分类和回归问题中取得良好的性能。
但是,该算法也存在一些缺陷,主要包括:1)它对超参数的选择比较敏感;2)它可能会在处理小数据集时过拟合。
综上所述,各种机器学习算法都有其优劣之处。
贝叶斯分类器与决策树分类器的比较
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贝叶斯分类器与决策树分类器的比较一原理:1.1贝叶斯分类器的原理:贝叶斯分类器的分类原理是通过某对象的先验概率,利用贝叶斯公式计算出其后验概率,即该对象属于某一类的概率,选择具有最大后验概率的类作为该对象所属的类,是通过某些特征对不同的内容进行分类。
特征的定义任何可以用来判断内容中具备或缺失的东西。
如要对文档进行分类时,所谓的内容就是文档,特征就是文档中的单词(当然你也可以选择其他合理的东西)。
当向贝叶斯分类器输入一个要进行分类的样本后,分类器会先对该样本进行分析,确定其特征,然后将根据这些特征时,计算样本属于各分类的概率。
条件概率:定义:设A, B是两个事件,且P(A)>0 称P(B∣A)=P(AB)/P(A)为在条件A 下发生的条件事件B发生的条件概率。
乘法公式:设P(A)>0,则有P(AB)=P(B∣A)P(A)全概率公式和贝叶斯公式:定义设S为试验E的样本空间,B1, B2, …Bn为E的一组事件,若BiBj=Ф, i≠j, i, j=1, 2, …,n; B1∪B2∪…∪Bn=S则称B1, B2, …, Bn为样本空间的一个划分。
定理设试验E的样本空间为,A为E的事件,B1, B2, …,Bn为的一个划分,且P(Bi)>0 (i=1, 2, …n),则P(A)=P(A∣B1)P(B1)+P(A∣B2)+ …+P(A∣Bn)P(Bn)称为全概率公式。
定理设试验E的样本空间为S,A为E的事件,B1, B2, …,Bn为的一个划分,则P(Bi∣A)=P(A∣Bi)P(Bi)/∑P(B|Aj)P(Aj)=P(B|Ai)P(Ai)/P(B)称为贝叶斯公式。
说明:i,j均为下标,求和均是1到n。
1.2 决策树分类器的原理:树:树是一种数据结构,它是由n(n>=1)个有限结点组成一个具有层次关系的集合。
把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。
数据挖掘算法

数据挖掘算法数据挖掘是一门涉及从大量数据中提取信息和知识的学科,而数据挖掘算法则是实现这一目标的核心工具。
本文将介绍常用的数据挖掘算法,包括分类、聚类、关联规则挖掘和异常检测。
一、分类算法分类算法是数据挖掘中最常见的算法之一,主要用于将数据样本分为不同的类别。
以下是几种常用的分类算法:1. 决策树算法:基于树的数据结构,通过划分特征空间来实现分类。
决策树算法的优点是易于理解和实现,但对于数据的变化和噪声敏感。
2. 朴素贝叶斯算法:基于贝叶斯理论,假设特征之间相互独立,通过计算概率来进行分类。
朴素贝叶斯算法的优点是计算速度快,但对于特征之间的相关性要求较低。
3. 逻辑回归算法:基于线性回归模型,通过逻辑函数将线性回归结果转化为分类结果。
逻辑回归算法的优点是模型简单,但对于特征之间的非线性关系较难处理。
二、聚类算法聚类算法是将数据样本划分为若干个组(簇),使同一组内的样本相似度较高,而不同组之间的样本相似度较低。
以下是几种常用的聚类算法:1. K均值算法:将数据样本划分为K个簇,使每个样本与所属簇的中心点距离最小化。
K均值算法的优点是简单、高效,但对于异常点较敏感。
2. 层次聚类算法:通过计算样本之间的相似度或距离来构建层次化的簇结构。
层次聚类算法的优点是不需要预先指定簇的数量,但计算复杂度较高。
3. 密度聚类算法:基于样本点的密度来划分簇,通过定义样本点的领域和密度来进行聚类。
密度聚类算法的优点是可以发现任意形状的簇,但对于参数的选择较为敏感。
三、关联规则挖掘关联规则挖掘是从大规模数据集中发现事物之间的关联关系。
以下是几种常用的关联规则挖掘算法:1. Apriori算法:基于频繁项集的性质,逐层生成候选项集,并通过剪枝策略减少搜索空间。
Apriori算法的优点是简单、易于实现,但对于大规模数据集计算速度较慢。
2. FP-Growth算法:通过构建FP树(频繁模式树)来挖掘频繁项集,通过路径压缩和条件模式基的计数来加速挖掘过程。
简述决策树法的优缺点及适用范围

简述决策树法的优缺点及适用范围决策树法是一种基于树形结构的分类和回归算法,是机器学习领域中最常用的方法之一。
本文将简要介绍决策树法的优缺点及适用范围。
一、决策树法的优缺点优点:1. 简单易懂:决策树法的步骤简单明了,易于理解和实现。
2. 分类性能较好:决策树法的分类性能较好,尤其是在数据量较小的情况下。
3. 可扩展性:决策树法可以很容易地应用于大规模数据集,并且可以通过添加新的节点和叶子节点来扩展树形结构。
4. 易于解释:决策树法的分类结果易于理解和解释,特别是对于那些不专业的人来说。
缺点:1. 需要大量的计算资源:决策树法需要大量的计算资源来训练模型,特别是在训练模型时,模型的泛化性能可能较差。
2. 分类精度可能较低:决策树法的分类精度可能较低,尤其是在数据量较大、特征复杂的情况下。
3. 无法处理动态数据:决策树法无法处理动态数据,即对于新的数据,决策树法无法自动适应新的变化。
二、决策树法适用范围决策树法适用于以下情况:1. 分类问题:决策树法适用于分类问题,例如文本分类、垃圾邮件过滤等。
2. 回归问题:决策树法也可以用于回归问题,例如房价预测、股票价格预测等。
3. 聚类问题:决策树法也可以用于聚类问题,例如人员分类、客户分类等。
4. 序列问题:决策树法也可以用于序列问题,例如时间序列预测、音乐分类等。
三、拓展除了以上提到的优点和缺点外,决策树法还有一些其他的应用,例如:1. 推荐系统:决策树法可以用于推荐系统,例如根据用户的历史行为和偏好推荐用户可能感兴趣的内容。
2. 数据挖掘:决策树法可以用于数据挖掘,例如通过数据挖掘来发现数据中的模式和规律。
3. 医学诊断:决策树法可以用于医学诊断,例如通过分析患者的病史和症状来诊断疾病。
4. 游戏设计:决策树法可以用于游戏设计,例如根据玩家的行为和决策来设计游戏的策略和规则。
各种分类算法的优缺点

各种分类算法的优缺点本帖最后由 yutho 于 2013-8-29 23:11 编辑各种分类算法比较最近在学习分类算法,顺便整理了各种分类算法的优缺点。
1决策树(Decision Trees)的优缺点决策树的优点:一、决策树易于理解和解释.人们在通过解释后都有能力去理解决策树所表达的意义。
二、对于决策树,数据的准备往往是简单或者是不必要的.其他的技术往往要求先把数据一般化,比如去掉多余的或者空白的属性。
三、能够同时处理数据型和常规型属性。
其他的技术往往要求数据属性的单一。
四、决策树是一个白盒模型。
如果给定一个观察的模型,那么根据所产生的决策树很容易推出相应的逻辑表达式。
五、易于通过静态测试来对模型进行评测。
表示有可能测量该模型的可信度。
六、在相对短的时间内能够对大型数据源做出可行且效果良好的结果。
七、可以对有许多属性的数据集构造决策树。
八、决策树可很好地扩展到大型数据库中,同时它的大小独立于数据库的大小。
决策树的缺点:一、对于那些各类别样本数量不一致的数据,在决策树当中,信息增益的结果偏向于那些具有更多数值的特征。
二、决策树处理缺失数据时的困难。
三、过度拟合问题的出现。
四、忽略数据集中属性之间的相关性。
2 人工神经网络的优缺点人工神经网络的优点:分类的准确度高,并行分布处理能力强,分布存储及学习能力强,对噪声神经有较强的鲁棒性和容错能力,能充分逼近复杂的非线性关系,具备联想记忆的功能等。
人工神经网络的缺点:神经网络需要大量的参数,如网络拓扑结构、权值和阈值的初始值;不能观察之间的学习过程,输出结果难以解释,会影响到结果的可信度和可接受程度;学习时间过长,甚至可能达不到学习的目的。
3 遗传算法的优缺点遗传算法的优点:一、与问题领域无关切快速随机的搜索能力。
二、搜索从群体出发,具有潜在的并行性,可以进行多个个体的同时比较,鲁棒性好。
三、搜索使用评价函数启发,过程简单。
四、使用概率机制进行迭代,具有随机性。
决策树及贝叶斯分类实验总结
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决策树及贝叶斯分类实验总结哎呀,说到决策树和贝叶斯分类,简直就像聊一顿大餐,光听名字就已经有点让人捉摸不透。
不过别担心,我们今天就来给它们通通“拆解”了,看它们到底是啥滋味。
先说说决策树。
哎呀,这玩意儿其实不难,想象一下,你有一个复杂的选择,面对一个又一个的问题。
比如你站在商场门口,想决定买不买一双新鞋。
第一个问题是:“这鞋子好不好看?”好看,那就进入下一步;不好看,直接放弃。
可能会问:“这鞋子舒不舒服?”舒适,那就继续走;不舒服,可能就再找找其他的。
这样一层层的筛选,最后就能决定到底买不买。
这不就是决策树的原理嘛!每一个问题就是树上的一个“节点”,而答案就是从这个节点往下走的“分支”。
是不是感觉它特别像是在跟自己对话,一点一点地把选择弄清楚?而贝叶斯分类呢,哎哟,这个就稍微有点像猜谜了。
你可以这么理解,贝叶斯就是一种“相信过去的经验”的方法。
你比如说,假设你每次吃辣椒都会有点胃痛,那下次再看到辣椒时,你的脑袋里就会立马警告:“哎,记住了,这玩意儿对你胃不好哦!”贝叶斯分类也是类似的,它会根据已有的经验数据,不断更新对事物的判断。
就好像每一次你都用历史的经验去做决策,反正就是“过去的事情影响未来”,有点道理吧?我记得做这个实验的时候,我差点就把决策树弄得像个迷宫一样,哈哈!因为每次做出一个选择,心里就开始怀疑:“我这一步走对了吗?”不过慢慢来,发现其实它就是这么简单:从根节点开始,然后一步一步推算,每个问题都像是路标,帮你指引着前进。
只要确定了每一步的规则,整个过程就像是顺风顺水,啥都不难了。
其实最有意思的地方在于,它让你意识到,很多复杂的问题,最后能被拆解成一系列简单的“是”或“否”问题,这种逐步推理的方式,真是妙不可言。
而说到贝叶斯分类,我最初其实有点懵,觉得这个方法就像一位固执的老人,非得把过去的经验拿出来说三道四。
刚开始做实验时,我也总是弄不清楚,怎么用概率来判断这个分类是不是合适。
直到有一天,我忽然意识到:哎,这贝叶斯就跟你打牌一样,你每次看到别人出牌,心里就有一个小算盘:他上次出那张牌是有原因的,那么这次他是不是也会出类似的牌呢?这种基于历史的推测,果然是一个“精准猜测”的好办法!不过,最难的部分还是在于理解它是怎么通过“先验概率”和“后验概率”来计算的。
常见算法的优缺点比较
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常见算法的优缺点比较机器学习算法数不胜数,要想找到一个合适的算法并不是一件简单的事情。
通常在对精度要求较高的情况下,最好的方法便是通过交叉验证来对各个算法一一尝试,进行比较后再调整参数以确保每个算法都能达到最优解,并从优中择优。
但是每次都进行这一操作不免过于繁琐,下面小编来分析下各个算法的优缺点,以助大家有针对性地进行选择,解决问题。
1.朴素贝叶斯朴素贝叶斯的思想十分简单,对于给出的待分类项,求出在此项出现的条件下各个类别出现的概率,以概率大小确定分类项属于哪个类别。
优点:1)朴素贝叶斯模型发源于古典数学理论,因此有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率;2)算法较简单,常用于文本分类;3)对小规模的数据表现很好,能够处理多分类任务,适合增量式训练。
缺点:1)需要计算先验概率;2)对输入数据的表达形式很敏感;3)分类决策存在错误率。
2.逻辑回归优点:1)实现简单,广泛地应用于工业问题上;2)可以结合L2正则化解决多重共线性问题;3)分类时计算量非常小,速度很快,存储资源低;缺点:1)不能很好地处理大量多类特征或变量;2)容易欠拟合,一般准确度较低;3)对于非线性特征,需要进行转换;4)当特征空间很大时,逻辑回归的性能不是很好;5)只能处理两分类问题(在该基础上衍生出来的softmax可以用于多分类),且必须线性可分。
3.线性回归线性回归与逻辑回归不同,它是用于回归的,而不是用于分类。
其基本思想是用梯度下降法对最小二乘法形式的误差函数进行优化。
优点:实现简单,计算简单;缺点:不能拟合非线性数据。
4.最近邻算法优点:1)对数据没有假设,准确度高;2)可用于非线性分类;3)训练时间复杂度为O(n);4)理论成熟,思想简单,既可以用来做分类也可以用来做回归。
缺点:1)计算量大;2)需要大量的内存;3)样本不平衡问题(即有些类别的样本数量很多,而其它样本的数量很少)。
5.决策树优点:1)能够处理不相关的特征;2)在相对短的时间内能够对大型数据源做出可行且效果良好的分析;3)计算简单,易于理解,可解释性强;4)比较适合处理有缺失属性的样本。
常见的分类模型
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常见的分类模型
近年来,随着机器学习的发展,分类模型成为了研究的热点之一。
分类模型是指将一组数据进行分类的机器学习算法。
下面我们来介绍一下常见的分类模型。
1. 朴素贝叶斯分类器
朴素贝叶斯分类器是基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分
类器。
它的优点是简单、快速、可扩展性好,适用于大规模数据集。
2. 决策树分类器
决策树分类器是一种基于树结构的分类方法。
它将数据集分成许多不同的子集,每个子集对应一个决策树节点。
决策树分类器易于理解和解释,但容易出现过拟合现象。
3. 支持向量机
支持向量机是一种基于间隔最大化的分类器。
它在处理高维数据集和非线性数据集方面具有优势。
支持向量机还可以通过核函数实现非线性分类。
4. K近邻算法
K近邻算法是一种基于相似性度量的分类方法。
它通过测量不同数据点之间的距离和相似性,将每个数据点归类到距离最近的K个邻居中。
以上是常见的分类模型,每种分类模型都有其特点和适用范围。
在实际应用时,需要根据数据集的特点和分类需求选择合适的分类模型。
数据挖掘中的分类算法对比分析
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数据挖掘中的分类算法对比分析一、引言数据挖掘是一种从数据中挖掘出隐藏的模式和关系的方法。
分类算法是数据挖掘中最常用的方法之一,它将数据分类到不同的类别中。
本文将对几种常用的分类算法进行对比分析。
二、算法介绍1. 决策树算法决策树是一种基于树型结构的分类算法,它以自顶向下的方式进行决策。
在决策树中,每个内部节点代表一个特征或属性,每个分支代表属性的不同取值,每个叶子节点代表一个分类结果。
2. 朴素贝叶斯算法朴素贝叶斯算法是一种基于概率的分类算法,它假设特征之间独立,根据贝叶斯定理计算概率来进行分类。
3. 支持向量机算法支持向量机算法是一种基于间隔最大化的分类算法,它通过寻找一个最优的超平面将数据分隔成两个类别。
4. k近邻算法k近邻算法是一种基于样本相似度的分类算法,它将未知样本分类到与它最相似的k个训练样本的类别中。
三、对比分析1. 算法复杂度决策树算法的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(nlogn);朴素贝叶斯算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n);支持向量机算法的时间复杂度为O(n3),空间复杂度为O(n2);k近邻算法的时间复杂度为O(nm),空间复杂度为O(n)。
这表明,在大规模数据集上,朴素贝叶斯算法和k近邻算法具有较好的性能,而决策树算法和支持向量机算法的时间和空间复杂度较高,并不适用于大规模数据集。
2. 算法精度在分类问题中,算法精度是一个非常重要的指标。
在已有数据集上进行测试,决策树算法的准确率通常在70%到90%之间;朴素贝叶斯算法的准确率通常在80%到95%之间;支持向量机算法的准确率通常在90%到98%之间;k近邻算法的准确率通常在70%到90%之间。
这表明,在精度方面,支持向量机算法表现最好,朴素贝叶斯算法和k近邻算法其次,决策树算法表现最差。
3. 算法鲁棒性算法鲁棒性指的是对数据噪声和异常值的容忍程度。
在这方面,决策树算法和k近邻算法表现较好,因为它们对数据噪声和异常值比较鲁棒;而支持向量机算法和朴素贝叶斯算法对数据的偏移和不平衡较敏感。
数据分析中的贝叶斯网络和决策树算法比较
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数据分析中的贝叶斯网络和决策树算法比较数据分析是近年来兴起的一项重要技术,通过对大量数据的收集、整理和分析,可以帮助人们发现规律、预测趋势,从而做出科学决策。
在数据分析中,贝叶斯网络和决策树算法是两种常用的方法。
本文将对贝叶斯网络和决策树算法进行比较,旨在探讨它们的优劣势和适用场景。
一、贝叶斯网络贝叶斯网络是一种有向无环图模型,用于描述变量之间的概率依赖关系。
贝叶斯网络可以通过学习数据自动构建模型,并且可以提供概率推理的能力。
在数据分析中,贝叶斯网络适用于处理不确定性问题,可以用于概率预测、故障诊断、决策支持等领域。
贝叶斯网络的优势在于能够处理复杂的概率关系,可以表达变量之间的依赖关系,提供定量的不确定性分析。
此外,贝叶斯网络还可以通过添加先验知识来改进模型的性能,减少对大量数据的依赖。
然而,贝叶斯网络也存在一些不足之处。
首先,贝叶斯网络在处理大规模变量时计算复杂度较高,难以应对高维数据;其次,贝叶斯网络对数据假设较严格,需要大量的数据才能得到准确的模型;此外,贝叶斯网络在训练过程中,需要人工设定概率分布的先验知识,这对于一些复杂场景来说存在一定挑战。
二、决策树算法决策树算法是一种基于树形结构的分类和回归方法。
决策树通过对数据进行划分,构建树状的决策流程,从而达到分类和预测的目的。
在数据分析中,决策树算法适用于处理结构化数据和非结构化数据,广泛应用于数据挖掘、风险评估、医学诊断等领域。
决策树算法的优势在于模型可解释性强、易于实现、计算效率高。
决策树算法可以通过增加节点和调整分支条件,灵活地构建决策规则。
此外,决策树算法不对数据分布做过多的要求,适用于各种类型的数据。
然而,决策树算法也存在一些问题。
首先,决策树容易产生过拟合现象,对噪声数据敏感;其次,决策树算法对输入数据的变化较敏感,小幅度的数据变动可能导致树结构的巨大改变;此外,决策树算法在处理连续型数据时,需要将其离散化,可能导致信息损失。
三、贝叶斯网络和决策树算法的比较贝叶斯网络和决策树算法有各自的优势和适用场景。
数据挖掘的常用分类算法
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数据挖掘的常用分类算法数据挖掘是从大量数据中提取出有用信息的过程。
在数据挖掘中,分类算法被广泛应用于将数据样本分为不同的类别。
下面将介绍一些常见的分类算法。
1.决策树算法:决策树是一种基于树形结构的分类算法。
它通过对样本的特征进行逻辑分割,最终得到一个决策树模型。
决策树有许多不同的变种,例如ID3、C4.5和CART算法。
决策树算法易于理解和实现,它能够处理连续和离散的数据,并且能够提供特征的重要性排名。
2.朴素贝叶斯算法:朴素贝叶斯算法是基于贝叶斯定理和特征条件独立性假设的统计分类算法。
该算法假设所有特征之间相互独立,因此计算条件概率时只需要考虑个别特征的概率。
朴素贝叶斯算法在文本分类和垃圾邮件过滤等领域具有广泛的应用。
3. 逻辑回归算法:逻辑回归是一种适用于二分类问题的线性模型。
该算法通过将特征的线性组合映射到一个sigmoid函数上,从而将实数域的输入映射到0~1之间的输出。
逻辑回归算法可以用于预测二分类概率,并且容易解释和使用。
4.支持向量机算法:支持向量机是一种用于二分类和多分类的机器学习算法。
它通过在特征空间中构建一个超平面来实现分类。
支持向量机算法具有稳定的表现、鲁棒性和优化能力,并且在高维空间中效果良好。
5.K近邻算法:K近邻算法是一种基于邻居的分类算法。
该算法将未知数据点分类为其最近邻居所属的类别。
K近邻算法没有显式的训练过程,可以用于处理大型数据集。
然而,该算法对于高维数据和异常值敏感。
6.随机森林算法:随机森林是一种集成学习算法,它综合了多个决策树的分类结果。
随机森林通过随机选择特征子集进行决策树的训练,并采用投票机制来确定最终分类结果。
随机森林算法可以降低过拟合风险,并提供特征重要性排名。
7.梯度提升算法:梯度提升是一种集成学习算法,它通过迭代地训练一系列弱分类器,并将它们组合成一个强分类器。
梯度提升算法通过最小化损失函数的梯度来优化模型,从而能够处理分类和回归问题。
这些分类算法在数据挖掘中被广泛应用,并且具有各自的优缺点。
贝叶斯分类器与决策树分类器的比较
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贝叶斯分类器与决策树分类器的比较贝叶斯分类器是基于贝叶斯定理的一类统计分类器,它通过计算给定输入数据的后验概率来进行分类。
贝叶斯分类器假设特征之间是相互独立的,并且特征的取值分布是已知的。
根据贝叶斯定理,可以计算出每个类别的后验概率,并选择具有最高后验概率的类别作为预测结果。
贝叶斯分类器具有良好的数学基础和较强的理论支持,并且对于高维数据集表现出良好的分类性能。
决策树分类器是一种基于树形结构的分类算法,它根据数据的特征值进行分类。
在决策树分类过程中,根据数据特征进行切分,将数据划分到不同的子节点。
通过递归的切分过程,最终形成一个决策树。
决策树分类器可以自动地选择最优的特征来进行切分,因此具有较好的可解释性和易于理解的特点。
决策树分类器可以处理离散型和连续型的特征,同时还可以处理缺失值和异常值的情况。
1.算法原理:2.特征选择:贝叶斯分类器假设特征之间是相互独立的,对特征选择没有过多的要求。
而决策树分类器通过选择最优的特征进行树的划分,因此对特征选择有较高的要求。
决策树分类器可以通过计算信息增益、信息增益比等指标选择最佳划分特征。
3.可解释性:决策树分类器具有良好的可解释性,可以生成清晰的树形结构,直观地展示分类过程。
而贝叶斯分类器由于其依赖贝叶斯定理,分类过程相对抽象,对于大规模的数据集可解释性较差。
4.数据分布假设:5.计算复杂度:总结来说,贝叶斯分类器适合处理高维数据集,对数据分布假设合理的情况下,可以获得较好的分类性能。
决策树分类器具有较好的可解释性,适用于小规模的数据集,并且对数据分布没有特别的假设。
根据具体的应用场景和数据特点,选择合适的分类算法可以获得更好的分类性能。
数据分类算法
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数据分类算法数据分类算法是机器学习中的一项重要技术,用于将数据集中的数据按照不同的类别进行分类。
通过对数据的分析和学习,分类算法可以帮助我们理解数据之间的关系和规律,并为我们做出预测和决策提供支持。
下面将介绍几种常见的数据分类算法。
1. 朴素贝叶斯分类算法朴素贝叶斯分类算法是一种基于概率和统计的分类方法。
它假设特征之间相互独立,并基于贝叶斯定理进行分类。
朴素贝叶斯算法的优势在于简单快速,适用于处理大规模的分类问题。
它在文本分类、垃圾邮件过滤等领域有着广泛的应用。
2. 决策树分类算法决策树分类算法通过构建一棵树形结构,对数据进行分类。
它将每个特征作为树的节点,并通过判断特征的取值对数据进行分割。
决策树算法的优势在于可解释性强,易于理解和实现。
它在医学诊断、金融风险评估等领域有着广泛的应用。
3. K近邻分类算法K近邻分类算法是一种基于实例的分类方法。
它通过计算待分类样本与已知类别样本的距离,将最近的K个样本的类别作为待分类样本的类别。
K近邻算法的优势在于简单易懂,适用于处理非线性可分的分类问题。
它在推荐系统、图像识别等领域有着广泛的应用。
4. 支持向量机分类算法支持向量机分类算法是一种基于间隔最大化的分类方法。
它通过找到一个分割超平面,使得不同类别的样本之间的间隔最大化。
支持向量机算法的优势在于鲁棒性强,对于高维数据和非线性数据的分类效果较好。
它在文本分类、图像识别等领域有着广泛的应用。
5. 神经网络分类算法神经网络分类算法基于神经元之间的连接和权重进行学习和分类。
它通过训练神经网络模型,对未知样本进行分类。
神经网络算法的优势在于适用于处理复杂的分类问题,具有较强的拟合能力。
它在语音识别、自然语言处理等领域有着广泛的应用。
总结:数据分类算法是机器学习中的重要技术之一,可以帮助我们对数据进行分析和学习,并为我们的决策和预测提供支持。
本文介绍了几种常见的数据分类算法,包括朴素贝叶斯、决策树、K近邻、支持向量机和神经网络算法。
决策树的原理及优缺点分析
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决策树的原理及优缺点分析决策树(Decision Tree)是一种常用的机器学习算法,它采用树结构来对数据进行建模与预测。
决策树的原理是通过学习历史数据的特征和目标值之间的关系,然后利用学到的模型来对未知数据进行分类或回归。
决策树的主要优点包括:1. 简单易懂:决策树的模型结构直观,易于理解和解释,即使没有机器学习背景的人也能轻松理解它的决策过程。
2. 适用性广:决策树能够处理各种类型的数据,包括连续型、离散型和混合型的特征。
3. 可解释性强:决策树的分裂过程可以通过特征的重要性排序来解释,从而帮助人们了解数据集的特征重要性和模型决策过程。
4. 处理高维数据:决策树能够有效地处理高维数据集,因为它在每个节点上选择最具区分度的特征进行分裂,能够较好地处理特征的选择和特征的组合。
5. 对缺失值和异常值不敏感:决策树算法能够自动处理缺失值,不需要人为地对缺失值进行处理。
决策树也存在一些缺点:1. 容易过拟合:决策树很容易过度学习训练数据的细节,导致在测试数据上表现不佳。
过拟合问题可以通过剪枝等方法来缓解。
2. 不稳定性:当输入数据发生少量变化时,决策树可能会产生较大的变化。
这是因为决策树是基于特征选择的,而特征选择本身存在一定的随机性。
3. 忽略特征间的相关性:决策树的特征选择是通过计算每个特征的信息增益或基尼系数等指标来选择的,它只考虑了特征与目标变量之间的关系,而忽略了特征之间的相关性。
4. 处理连续特征困难:决策树通常只能处理离散特征,对于连续型特征需要进行离散化处理,这可能造成信息损失。
为了改进决策树的缺点,有很多变种的决策树算法被提出,如随机森林、梯度提升决策树等。
这些算法通过集成学习、剪枝等手段来提高模型的泛化能力和稳定性,同时还可以处理更复杂的问题。
总结起来,决策树是一种简单、直观且易于理解的机器学习算法,适用于各种类型的数据,具有良好的可解释性和处理高维数据的能力。
然而,决策树容易过拟合和不稳定,对连续特征处理不便,需要在实际应用中进行优化和改进,或者使用其他决策树算法来取得更好的性能。
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论贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类挖掘算法的优势与劣势摘要本文介绍了在数据挖掘中数据分类的几个主要分类方法,包括:贝叶斯分类、决策树分类、感知器分类,及其各自的优势与劣势。
并对于分类问题中出现的高维效应,介绍了两种通用的解决办法。
关键词数据分类贝叶斯分类决策树分类感知器分类引言数据分类是指按照分析对象的属性、特征,建立不同的组类来描述事物。
数据分类是数据挖掘的主要内容之一,主要是通过分析训练数据样本,产生关于类别的精确描述。
这种类别通常由分类规则组成,可以用来对未来的数据进行分类和预测。
分类技术解决问题的关键是构造分类器。
一.数据分类数据分类一般是两个步骤的过程:第1步:建立一个模型,描述给定的数据类集或概念集(简称训练集)。
通过分析由属性描述的数据库元组来构造模型。
每个元组属于一个预定义的类,由类标号属性确定。
用于建立模型的元组集称为训练数据集,其中每个元组称为训练样本。
由于给出了类标号属性,因此该步骤又称为有指导的学习。
如果训练样本的类标号是未知的,则称为无指导的学习(聚类)。
学习模型可用分类规则、决策树和数学公式的形式给出。
第2步:使用模型对数据进行分类。
包括评估模型的分类准确性以及对类标号未知的元组按模型进行分类。
常用的分类规则挖掘方法分类规则挖掘有着广泛的应用前景。
对于分类规则的挖掘通常有以下几种方法,不同的方法适用于不同特点的数据:1.贝叶斯方法2.决策树方法3.人工神经网络方法4.约略集方法5.遗传算法分类方法的评估标准:准确率:模型正确预测新数据类标号的能力。
速度:产生和使用模型花费的时间。
健壮性:有噪声数据或空缺值数据时模型正确分类或预测的能力。
伸缩性:对于给定的大量数据,有效地构造模型的能力。
可解释性:学习模型提供的理解和观察的层次。
影响一个分类器错误率的因素(1) 训练集的记录数量。
生成器要利用训练集进行学习,因而训练集越大,分类器也就越可靠。
然而,训练集越大,生成器构造分类器的时间也就越长。
错误率改善情况随训练集规模的增大而降低。
(2) 属性的数目。
更多的属性数目对于生成器而言意味着要计算更多的组合,使得生成器难度增大,需要的时间也更长。
有时随机的关系会将生成器引入歧途,结果可能构造出不够准确的分类器(这在技术上被称为过分拟合)。
因此,如果我们通过常识可以确认某个属性与目标无关,则将它从训练集中移走。
(3) 属性中的信息。
有时生成器不能从属性中获取足够的信息来正确、低错误率地预测标签(如试图根据某人眼睛的颜色来决定他的收入)。
加入其他的属性(如职业、每周工作小时数和年龄),可以降低错误率。
(4) 待预测记录的分布。
如果待预测记录来自不同于训练集中记录的分布,那么错误率有可能很高。
比如如果你从包含家用轿车数据的训练集中构造出分类器,那么试图用它来对包含许多运动用车辆的记录进行分类可能没多大用途,因为数据属性值的分布可能是有很大差别的。
评估方法有两种方法可以用于对分类器的错误率进行评估,它们都假定待预测记录和训练集取自同样的样本分布。
(1) 保留方法(Holdout):记录集中的一部分(通常是2/3)作为训练集,保留剩余的部分用作测试集。
生成器使用2/3 的数据来构造分类器,然后使用这个分类器来对测试集进行分类,得出的错误率就是评估错误率。
虽然这种方法速度快,但由于仅使用2/3 的数据来构造分类器,因此它没有充分利用所有的数据来进行学习。
如果使用所有的数据,那么可能构造出更精确的分类器。
(2) 交叉纠错方法(Cross validation):数据集被分成k 个没有交叉数据的子集,所有子集的大小大致相同。
生成器训练和测试共k 次;每一次,生成器使用去除一个子集的剩余数据作为训练集,然后在被去除的子集上进行测试。
把所有得到的错误率的平均值作为评估错误率。
交叉纠错法可以被重复多次(t),对于一个t 次k 分的交叉纠错法,k *t 个分类器被构造并被评估,这意味着交叉纠错法的时间是分类器构造时间的k *t 倍。
增加重复的次数意味着运行时间的增长和错误率评估的改善。
我们可以对k 的值进行调整,将它减少到3 或5,这样可以缩短运行时间。
然而,减小训练集有可能使评估产生更大的偏差。
通常Holdout 评估方法被用在最初试验性的场合,或者多于5000 条记录的数据集;交叉纠错法被用于建立最终的分类器,或者很小的数据集。
二.贝叶斯分类贝叶斯分类方法是一种具有最小错误率的概率分类方法,可以用数学公式的精确方法表示出来,并且可以用很多种概率理论来解决。
设(Ω,Θ,P)为概率空间,Ai∈Θ(i=1,2,…,n)为Ω的一个有穷剖分,且P(Ai)>0 (i=1,2,…,n),则对任意B∈Θ且P(B)>0,有P(Ai|B)= (i=1,2,…,n)上式称为贝叶斯公式。
贝叶斯定理为我们提供了一个计算假设h的后验概率的方法P(h|D)=分类有规则分类和非规则分类,贝叶斯分类是非规则分类,它通过训练集训练而归纳出分类器,并利用分类器对没有分类的数据进行分类。
贝叶斯分类的特点贝叶斯分类具有如下特点:(1) 贝叶斯分类并不把一个对象绝对地指派给某一类,而是通过计算得出属于某一类的概率,具有最大概率的类便是该对象所属的类;(2) 一般情况下在贝叶斯分类中所有的属性都潜在地起作用,即并不是一个或几个属性决定分类,而是所有的属性都参与分类;(3) 贝叶斯分类对象的属性可以是离散的、连续的,也可以是混合的。
贝叶斯定理给出了最小化误差的最优解决方法,可用于分类和预测。
理论上,它看起来很完美,但在实际中,它并不能直接利用,它需要知道证据的确切分布概率,而实际上我们并不能确切的给出证据的分布概率。
因此我们在很多分类方法中都会作出某种假设以逼近贝叶斯定理的要求。
三.决策树分类决策树(Decision Tree)又称为判定树,是运用于分类的一种树结构。
其中的每个内部结点(internal node)代表对某个属性的一次测试,每条边代表一个测试结果,叶结点(leaf)代表某个类(class)或者类的分布(class distribution),最上面的结点是根结点。
决策树分为分类树和回归树两种,分类树对离散变量做决策树,回归树对连续变量做决策树。
构造决策树是采用自上而下的递归构造方法。
决策树构造的结果是一棵二叉或多叉树,它的输入是一组带有类别标记的训练数据。
二叉树的内部结点(非叶结点)一般表示为一个逻辑判断,如形式为(a = b)的逻辑判断,其中a 是属性,b是该属性的某个属性值;树的边是逻辑判断的分支结果。
多叉树(ID3)的内部结点是属性,边是该属性的所有取值,有几个属性值,就有几条边。
树的叶结点都是类别标记。
使用决策树进行分类分为两步:第1步:利用训练集建立并精化一棵决策树,建立决策树模型。
这个过程实际上是一个从数据中获取知识,进行机器学习的过程。
第2步:利用生成完毕的决策树对输入数据进行分类。
对输入的记录,从根结点依次测试记录的属性值,直到到达某个叶结点,从而找到该记录所在的类。
问题的关键是建立一棵决策树。
这个过程通常分为两个阶段:(1) 建树(Tree Building):决策树建树算法见下,可以看得出,这是一个递归的过程,最终将得到一棵树。
(2) 剪枝(Tree Pruning):剪枝是目的是降低由于训练集存在噪声而产生的起伏。
决策树方法的评价。
优点与其他分类算法相比决策树有如下优点:(1) 速度快:计算量相对较小,且容易转化成分类规则。
只要沿着树根向下一直走到叶,沿途的分裂条件就能够唯一确定一条分类的谓词。
(2) 准确性高:挖掘出的分类规则准确性高,便于理解,决策树可以清晰的显示哪些字段比较重要。
缺点一般决策树的劣势:(1) 缺乏伸缩性:由于进行深度优先搜索,所以算法受内存大小限制,难于处理大训练集。
一个例子:在Irvine机器学习知识库中,最大可以允许的数据集仅仅为700KB,2000条记录。
而现代的数据仓库动辄存储几个G-Bytes的海量数据。
用以前的方法是显然不行的。
(2) 为了处理大数据集或连续量的种种改进算法(离散化、取样)不仅增加了分类算法的额外开销,而且降低了分类的准确性,对连续性的字段比较难预测,当类别太多时,错误可能就会增加的比较快,对有时间顺序的数据,需要很多预处理的工作。
但是,所用的基于分类挖掘的决策树算法没有考虑噪声问题,生成的决策树很完美,这只不过是理论上的,在实际应用过程中,大量的现实世界中的数据都不是以的意愿来定的,可能某些字段上缺值(missing values);可能数据不准确含有噪声或者是错误的;可能是缺少必须的数据造成了数据的不完整。
另外决策树技术本身也存在一些不足的地方,例如当类别很多的时候,它的错误就可能出现甚至很多。
而且它对连续性的字段比较难作出准确的预测。
而且一般算法在分类的时候,只是根据一个属性来分类的。
在有噪声的情况下,完全拟合将导致过分拟合(overfitting),即对训练数据的完全拟合反而不具有很好的预测性能。
剪枝是一种克服噪声的技术,同时它也能使树得到简化而变得更容易理解。
另外,决策树技术也可能产生子树复制和碎片问题。
四.感知器分类感知器是由具有可调节的键结值以及阈值的单一个类神经元所组成,它是各种类神经网络中,最简单且最早发展出来的类神经网络模型,通常被用来作为分类器使用。
感知器的基本组成元件为一个具有线性组合功能的累加器,后接一个硬限制器而成,如图4.1所示。
图4.1单层感知器是一个具有一层神经元、采用阈值激活函数的前向网络。
通过对网络权值的训练,可以使感知器对一组输入矢量的响应达到元素为0或1的目标输出,从而达到对输入矢量分类的目的。
分类的判断规则是:若感知器的输出为1,则将其归类于C1类;若感知器的输出为0,则将其归类于C2类。
判断规则所划分的只有两个判断区域,我们将作为分类依据的超平面定义如下:感知器分类是通过训练模式的迭代和学习算法,产生线性或非线性可分的模式判别函数。
它不需要对各类训练模式样本的统计性质作任何假设,所以是一种确定性的方法。
比如固定增量逐次调整算法、最小平方误差算法。
要使前向神经网络模型实现某种功能,必须对它进行训练,让他学会要做的事情,并把所学到的知识记忆在网络的权值中。
人工神经网络的权值的确定不是通过计算,而是通过网络自身的训练来完成的。
感知器的训练过程如下:在输入矢量X的作用下,计算网络的实际输出A与相应的目标矢量T进行比较,检查A是否等于T,然后比较误差T-A,根据学习规则进行权值和偏差的调整;重新计算网络在新权值作用下的输入,重复权值调整过程,知道网络的输出A等于目标矢量T或训练次数达到事先设置的最大值时结束训练。
感知器设计训练的步骤如下:(1)对于所要解决的问题,确定输入矢量X,目标矢量T,并由此确定各矢量的维数以及确定网络结构大小的参数:r(表示输入矢量维数,神经元的权值向量维数),s(表示一个输入矢量所对应的输出矢量的维数,或者表示神经元个数),p(表示输入矢量组数,)。