改进的决策树算法:向前两步法在C4.5基础上提升性能

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"这篇论文是关于决策树构建方法的改进,提出了一种称为向前两步的决策树(TSFDT)算法,该算法基于C4.5算法,并且在选择属性时考虑了同时选择两个属性的信息增益,以提高找到全局最优解的可能性。通过在10个UCI基准数据集上的实验,TSFDT算法表现出优于C4.5算法的性能。" 正文: 决策树是一种广泛应用的机器学习模型,常用于分类和回归任务。它们以其直观性和易于解释性而受到欢迎。C4.5算法是决策树构建的经典方法,由Ross Quinlan开发,它基于信息增益准则来选择最优属性进行划分。信息增益是衡量一个属性对数据纯度提升的指标,通常采用熵作为衡量标准。 然而,C4.5算法在构建决策树时,每次仅选择当前条件下信息增益最大的单个属性进行分割,这可能导致陷入局部最优,而非全局最优。这是因为仅考虑单个属性可能会忽略多个属性组合可能带来的更高信息增益。论文提出的向前两步的决策树(TSFDT)算法正是针对这一问题的改进。 TSFDT算法的核心思想是在属性选择过程中同时考虑两个属性的组合,评估这两个属性一起使用时的信息增益。这样,算法能够在更广阔的搜索空间中寻找可能的分割策略,从而增加了找到全局最优解的机会。这种策略可以看作是对C4.5算法的一种扩展,增加了决策树构造的灵活性,有助于避免过早收敛到局部最优。 在10个UCI标准数据集上的实验验证了TSFDT算法的有效性。这些数据集包含了各种复杂性和规模的问题,是评估机器学习算法性能的常用基准。实验结果显示,TSFDT在准确率、效率或两者兼备方面均优于C4.5算法,证明了其在决策树构建方面的优越性。 总结来说,"决策树构建方法: 向前两步优于一步"这篇论文提出了一种新的决策树构建策略,即TSFDT算法,该算法通过同时考虑两个属性的信息增益,提高了寻找全局最优解的能力。实验证明,这种方法在多种数据集上相比C4.5有显著优势,对于决策树模型的优化和应用具有重要价值。