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独家 | 一文读懂随机森林的解释和实现(附python代码)

在本文中,我们将介绍如何在Python中构建和使用随机森林(Random Forest)。除了查看代码之外,我们还将尝试了解此模型的工作原理。...因为随机森林由许多决策树(decision tree)组成,所以我们先来了解一下单个决策树如何在一个简单的问题上进行分类。随后,我们将使用随机森林来解决一个现实世界中的数据科学问题。...可以使用以下等式得出这个值: ? 节点n的基尼不纯度 节点n的基尼不纯度是1减去每个类(二元分类任务中是2)的样本比例的平方和。有点拗口,所以我们来一起计算出根节点的基尼不纯度。 ?...根节点的基尼不纯度 在每个节点,决策树要在所有特征中搜索用于拆分的值,从而可以最大限度地减少基尼不纯度。(拆分节点的另一个替代方法是使用信息增益)。...自助抽样法:有放回地对观察值进行随机采样。 随机特征子集:考虑对决策树中每个节点的分割时,选择一组随机特征。 随机森林:使用自助抽样法,随机特征子集和平均投票来进行预测的由许多决策树组成的集合模型。

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ML Mastery 博客文章翻译(二)20220116 更新

Python 中转换回归的目标变量 机器学习中缺失值的迭代插补 机器学习中缺失值的 KNN 插补 Python 中用于降维的线性判别分析 Python 中的 4 种自动异常值检测算法 类别数据的顺序编码和单热编码...如何选择性缩放机器学习的数值输入变量 Python 中用于降维的奇异值分解 如何在 Python 中使用标准缩放器和最小最大缩放器变换 机器学习中缺失值的统计插补 使用 Sklearn 的表格数据测试时间增强...大肠杆菌数据集的不平衡多类分类 玻璃识别数据集的不平衡多类分类 多类不平衡分类 每个不平衡分类度量的朴素分类器是什么?...10 个数据集) 如何在 R 中构建机器学习算法的集成 R 中的机器学习评估指标 R 中的第一个机器学习逐步项目 R 中的机器学习项目模板 R 中的决策树非线性分类 R 中的非线性分类 R 中的决策树非线性回归...如何获得更多 Weka 机器学习工作台的帮助 如何使用 Weka 处理机器学习数据中的缺失值 如何在 Weka 中运行你的第一个分类器 如何在 Weka 中调整机器学习算法 在 Weka 中为更好的预测使用提升

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    决策树案例:基于python的商品购买能力预测系统

    2 判定树是一个类似于流程图的树结构:其中,每个内部结点表示在一个属性上的测试,每个分支代表一个属性输出,而每个树叶结点代表类或类分布。树的最顶层是根结点。 ? 如上案例判断是否去打球?...对测试属性的每个已知的值,创建一个分枝,并据此划分样本(步骤8-10)。 算法使用同样的过程,递归地形成每个划分上的样本判定树。...在此情况下,使用多数表决(步骤5)。 这涉及将给定的结点转换成树叶,并用样本中的多数所在的类标记它。替换地,可以存放结 点样本的类分布。...在这种情况下,以 samples 中的多数类 创建一个树叶(步骤12) 在决策树ID3基础上,又进行了算法改进,衍生出 其他算法如:C4.5: (Quinlan) 和Classification and...3.4 具体算法和细节 python中导入决策树相关包文件,然后通过对csv格式转化为sklearn工具包中可以识别的数据格式,再调用决策树算法,最后将模型训练的结果以图形形式展示。

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    6种机器学习算法要点

    通用的机器学习算法包括: ·决策树 ·支持向量机 ·朴素贝叶斯 ·邻近算法 ·K-means聚类算法 ·随机森林 下面是使用Python和R代码简要解释的常见机器学习算法。...决策树 这是一种主要用于分类问题的监督学习算法。令人惊讶的是,它适用于分类问题的监督学习算法。在这个算法中,我们把种群分成两个或更多的集合。...在这个算法中,我们将每个数据绘制为一个n维空间中的其中一个点(其中n是你拥有的特征的数量),每个特征的值是特定坐标的值。...P(c)是先验概率。 P(x c)是预测器给定类的概率的可能性。 P(x)是预测器的先验概率。 Python代码: R代码: KNN(邻近算法) 这可以用于分类和回归问题。...Python代码: R代码: K-means聚类算法 这是一种解决聚类问题的无监督算法。其过程遵循一个简单的方法,通过一定数量的聚类来分类给定的数据集(假设K个聚类)。

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    机器算法|线性回归、逻辑回归、随机森林等介绍、实现、实例

    在Python中,我们可以使用scikit-learn库中的LinearRegression类进行线性回归。线性回归算法(Linear Regression)的建模过程就是使用数据点来寻找最佳拟合线。...预测输出所用的变换是一个被称作 logistic 函数的非线性函数,Logistic 回归通过使用逻辑函数估计概率来测量因变量和自变量之间的关系。 逻辑函数中Y值的范围从 0 到 1,是一个概率值。...我感觉这是对「随机森林算法」最好的解释。随机森林是一种集成学习算法,它通过构建多个决策树并综合它们的预测结果来提高预测精度。决策树是机器学习预测建模的一类重要算法,可以用二叉树来解释决策树模型。...2、构建决策树:在每个训练数据集上,使用决策树算法(如ID3、C4.5等)构建一棵决策树。在构建决策树时,对于每个节点分裂,只考虑随机选取的一部分特征,而不是考虑所有的特征。...本文介绍了什么是线性回归、逻辑回归、随机森林以及已经如何在Python中实现,可以利用pandas对数据进行处理,pandas直观高效的处理数据,并且可以与scikit-learn, statsmodels

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    【说站】python决策树算法是什么

    python决策树算法是什么 1、说明 决策树算法是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法。...分类算法是利用训练样本集获得分类函数即分类模型(分类器),从而实现将数据集中的样本划分到各个类中。分类模型通过学习训练样本中属性集与类别之间的潜在关系,并以此为依据对新样本属于哪一类进行预测。...2、基本使用 决策树算法是直观运用概率分析的一种图解法,是一种十分常用的分类方法,属于有监督学习。...决策树学习是以实例为基础的归纳学习,它采用自顶向下的递归方法,其基本思想是以信息熵为度量构造一颗熵值下降最快的树,到叶子结点处的熵值为零,此时每个叶子节点中的实例都属于同一类。...决策树学习算法的优点是,它可以自学习,在学习的过程中不需要使用者了解过多的背景知识,只需要对训练实例进行较好的标注,就能够进行学习。 以上就是python决策树算法的介绍,希望对大家有所帮助。

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    树和森林:深度学习不是唯一的选择

    这些决策规则看起来很像一棵倒置的树,第一个决策规则在顶部,随后的决策规则在其下面展开。在决策树中,每个决策规则产生一个决策节点,并创建通向新节点的分支。...(预测的分类)的概率 : # 查看样本分别属于三个分类的概率 model.predict_proba(observation) array([[ 0., 1., 0.]])...)的减少量来作为分裂规则的评估标准 : 其中,yi 是样本的真实值,减号后面是样本的预测值。...同时,我们还可以看到基尼不纯度指数为 0.667 ,样本数量为 150 ,每个分类中的样本数量分布为 [50,50,50] ,如果在该节点停止,将得到样本的预测分类为 setosa 。...内容简介:《Python机器学习手册:从数据预处理到深度学习》采用基于任务的方式来介绍如何在机器学习中使用Python。

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    决策树1:初识决策树

    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。...决策树表示给定特征条件下,类的条件概率分布,这个条件概率分布表示在特征空间的划分上,将特征空间根据各个特征值不断进行划分,就将特征空间分为了多个不相交的单元,在每个单元定义了一个类的概率分布,这样,这条由根节点到达叶节点的路径就成了一个条件概率分布...根据输入的测试样本,由路径找到对应单元的各个类的条件概率,并将该输入测试样本分为条件概率最大的一类中,就可以完成对测试样本的分类。 下图a,表示了特种空间的一个划分。大正方形表示特征空间。...这个大正方形被若干个小矩形分割,每个小矩形表示一个单元。特征空间划分上的单元构成了一个集合,X取值为单元的集合。假设只有两类正类负类,Y=+1 OR -1;小矩形中的数字表示单元的类。 ?...下图b表示特征空间(图a)划分确定时,特征(划分单元)给定条件下类的条件概率分布。图b中的条件概率分布对应于图a的划分;当某个单元C的条件概率满足时,即认为该类属于正类,落在该单元的实例都视为正例。

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    入门十大Python机器学习算法

    在这个算法中,我们将每个数据在N维空间中用点标出(N是你所有的特征总数),每个特征的值是一个坐标的值。...步骤2:利用类似“当Overcast可能性为0.29时,玩耍的可能性为0.64”这样的概率,创造 Likelihood 表格。 ? 步骤3:现在,使用朴素贝叶斯等式来计算每一类的后验概率。...后验概率最大的类就是预测的结果。 问题:如果天气晴朗,参与者就能玩耍。这个陈述正确吗? 我们可以使用讨论过的方法解决这个问题。...朴素贝叶斯使用了一个相似的方法,通过不同属性来预测不同类别的概率。这个算法通常被用于文本分类,以及涉及到多个类的问题。 ? 6、决策树 这是我最喜爱也是最频繁使用的算法之一。...这些 boosting 算法通常在数据科学比赛如 Kaggl、AV Hackathon、CrowdAnalytix 中很有效。 Python代码 ?

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    10 种最热门的机器学习算法|附源代码

    在这个算法中,我们将每个数据在N维空间中用点标出(N是你所有的特征总数),每个特征的值是一个坐标的值。...步骤2:利用类似“当Overcast可能性为0.29时,玩耍的可能性为0.64”这样的概率,创造 Likelihood 表格。 ? 步骤3:现在,使用朴素贝叶斯等式来计算每一类的后验概率。...后验概率最大的类就是预测的结果。 问题:如果天气晴朗,参与者就能玩耍。这个陈述正确吗? 我们可以使用讨论过的方法解决这个问题。...朴素贝叶斯使用了一个相似的方法,通过不同属性来预测不同类别的概率。这个算法通常被用于文本分类,以及涉及到多个类的问题。 ? 6、决策树 这是我最喜爱也是最频繁使用的算法之一。...这些 boosting 算法通常在数据科学比赛如 Kaggl、AV Hackathon、CrowdAnalytix 中很有效。 Python代码 ?

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    主流机器学习算法简介与其优缺点分析

    这产生类别如:1,广义线性模型,2,支持向量机,3,最近邻居法,4,决策树,5,神经网络,等等… 但是,从我们的经验来看,这并不总是算法分组最为实用的方法。...特别提及:最近邻居法 最近邻居算法是“基于实例的”,这意味着它会保存每个训练观察的结果。然后,通过搜索最相似的训练观察值并汇集结果,来预测新的观测值。...目前在行业中,随机森林通常优于支持向量机。 实现:Python/ R 2.5。朴素贝叶斯 朴素贝叶斯(NB)是一个基于条件概率和计数的非常简单的算法。...从本质上讲,你的模型实际上是一个概率表,通过你的训练数据得到更新。为了预测一个新的观察结果,您只需根据其“特征值”,在“概率表”中查找该类的概率。...另外,它也需要假设真正的底层集群是球状的。 实现:Python/ R 3.3。分层/凝聚 分层聚类,又名聚集聚类,是基于相同思想的一套算法:(1)从它自己的聚类中的每个点开始。

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    主流机器学习算法简介与其优缺点分析

    这产生类别如:1,广义线性模型,2,支持向量机,3,最近邻居法,4,决策树,5,神经网络,等等… 但是,从我们的经验来看,这并不总是算法分组最为实用的方法。...特别提及:最近邻居法 最近邻居算法是“基于实例的”,这意味着它会保存每个训练观察的结果。然后,通过搜索最相似的训练观察值并汇集结果,来预测新的观测值。...目前在行业中,随机森林通常优于支持向量机。 实现:Python/ R 2.5。朴素贝叶斯 朴素贝叶斯(NB)是一个基于条件概率和计数的非常简单的算法。...从本质上讲,你的模型实际上是一个概率表,通过你的训练数据得到更新。为了预测一个新的观察结果,您只需根据其“特征值”,在“概率表”中查找该类的概率。...另外,它也需要假设真正的底层集群是球状的。 实现:Python/ R 3.3。分层/凝聚 分层聚类,又名聚集聚类,是基于相同思想的一套算法:(1)从它自己的聚类中的每个点开始。

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    机器学习算法分类与其优缺点分析

    这产生类别如:1,广义线性模型,2,支持向量机,3,最近邻居法,4,决策树,5,神经网络,等等… 但是,从我们的经验来看,这并不总是算法分组最为实用的方法。...特别提及:最近邻居法 最近邻居算法是“基于实例的”,这意味着它会保存每个训练观察的结果。然后,通过搜索最相似的训练观察值并汇集结果,来预测新的观测值。...目前在行业中,随机森林通常优于支持向量机。 实现:Python/ R 2.5。朴素贝叶斯 朴素贝叶斯(NB)是一个基于条件概率和计数的非常简单的算法。...从本质上讲,你的模型实际上是一个概率表,通过你的训练数据得到更新。为了预测一个新的观察结果,您只需根据其“特征值”,在“概率表”中查找该类的概率。...另外,它也需要假设真正的底层集群是球状的。 实现:Python/ R 3.3。分层/凝聚 分层聚类,又名聚集聚类,是基于相同思想的一套算法:(1)从它自己的聚类中的每个点开始。

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    机器学习的第一步:先学会这6种常用算法

    【IT168 资讯】机器学习领域不乏算法,但众多的算法中什么是最重要的?哪种是最适合您使用的?哪些又是互补的?使用选定资源的最佳顺序是什么?今天笔者就带大家一起来分析一下。...通用的机器学习算法包括: * 决策树方法 * SVM * 朴素贝叶斯方法 * KNN * K均值 * 随机森林方法 下图是使用Python代码和R代码简要说明的常见机器学习算法。...Python代码: R代码: SVM SVM属于分类方法的一种。在这个算法中,可以将每个数据项绘制成一个n维空间中的一个点(其中n是拥有的特征数量),每个特征的值都是一个特定坐标的值。...贝叶斯定理提供了一种计算P(c),P(x)和P(x | c)的后验概率的方法:P(c | x)。 P(c | x)是给定预测器(属性)的类(目标)的后验概率。 P(c)是类的先验概率。...P(x | c)是预测器给定类的概率的可能性。 P(x)是预测器的先验概率。 Python代码: R代码: KNN KNN可以用于分类和回归问题。但在机器学习行业中分类问题更为广泛。

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    监督学习6大核心算法精讲与代码实战

    包括处理缺失值、特征选择和特征工程等。 模型选择:选择适合的算法,如线性回归、逻辑回归、决策树等。 模型训练:使用训练数据来训练模型。模型通过不断调整其参数,使得预测结果尽可能接近真实标签。...2.2.1 逻辑回归简介 逻辑回归的核心思想是使用逻辑函数(Logistic Function),又称为Sigmoid函数,将线性回归的输出映射到0和1之间的概率值。...2.2.3 逻辑回归的损失函数 逻辑回归使用对数损失函数(Log Loss)来衡量预测值与真实值之间的差异,其形式为: 2.2.4 代码实现 以下是使用Python和PyTorch实现逻辑回归的示例代码...逻辑回归模型在二分类任务中具有广泛的应用,如垃圾邮件检测、癌症诊断等。尽管逻辑回归模型相对简单,但其在很多实际问题中仍然表现出色,并且为理解更复杂的分类算法奠定了基础。...2.3.1 决策树简介 决策树模型通过一系列的“是/否”问题将数据逐步分割,直至每个叶子节点包含相对纯净的数据。这种分割方式使得决策树具有很强的解释性,因为每个分割步骤都可以用简单的规则描述。

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    机器学习算法分类与其优缺点分析

    这产生类别如:1,广义线性模型,2,支持向量机,3,最近邻居法,4,决策树,5,神经网络,等等… 但是,从我们的经验来看,这并不总是算法分组最为实用的方法。...特别提及:最近邻居法 最近邻居算法是“基于实例的”,这意味着它会保存每个训练观察的结果。然后,通过搜索最相似的训练观察值并汇集结果,来预测新的观测值。...目前在行业中,随机森林通常优于支持向量机。 实现:Python/ R 2.5。朴素贝叶斯 朴素贝叶斯(NB)是一个基于条件概率和计数的非常简单的算法。...从本质上讲,你的模型实际上是一个概率表,通过你的训练数据得到更新。为了预测一个新的观察结果,您只需根据其“特征值”,在“概率表”中查找该类的概率。...另外,它也需要假设真正的底层集群是球状的。 实现:Python/ R 3.3。分层/凝聚 分层聚类,又名聚集聚类,是基于相同思想的一套算法:(1)从它自己的聚类中的每个点开始。

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    Machine Learning-经典模型之DT Learning

    决策树主要分两类: Classification tree analysis is when the predicted outcome is the class to which the data...a的值等于vv的样本熵; 基尼不纯度(gini impurity) 在使用CART方法时,按照集合中子集标签的概率分布对集合中元素指定标签,基尼不纯度用来衡量被错误指定标签的元素被随机抽取的概率; 计算公式...决策树构建的基本步骤: 1>> 开始,所有记录看做一个结点; 2>> 遍历每个变量的每一种分割方式(如信息增益最大、基尼不纯度差最大),找到最好的分割点; 3>> 分割成两个结点N1N1和N2N2 4>...》学习笔记(二):决策树基础篇之让我们从相亲说起 https://blog.csdn.net/c406495762/article/details/75663451 5)决策树算法及python实现 https...locationNum=2&fps=1 6)Scikit-learn中的决策树 http://python.jobbole.com/86911/ —End—

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    从零学习:详解基于树形结构的ML建模——决策树篇

    目录 决策树及其工作原理 回归树VS分类树 决策树如何分裂 模型建立的关键参数及如何避免过拟合 决策树VS线性模型 用R和Python使用决策树 决策树及其工作原理 决策树是一种主要用于分类问题的监督学习算法...因此,如果同样有一个未知观察值落进该区域,那我们预测的是它属于某一类别的概率; 回归树和分类树都会把预测空间(自变量)分成几个不同的、不重叠的子集; 回归树和分类树都遵循自上而下的贪婪方法,称为递归二元分裂...基尼系数分裂步骤: 利用概率值的平方求和公式:p^2+q^2,计算子节点的基尼系数; 利用每个子节点基尼系数加权后的值计算整个分裂的基尼系数。...=((实际值-理论值)^2/理论值)^1/2; 卡方检验分裂步骤: 它处理的是分类问题,所以可以通过计算各概率的差异来得出节点的卡方值; 利用每个子节点的卡方值计算分裂的卡方值。...用R和Python使用决策树 最后是我们的代码环节。以下只是一些标准代码块,如果要使用到自己的模型中,记得修改变量名称。

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    【建议收藏】图解十大经典机器学习算法——带你入门机器学习

    02 逻辑回归 逻辑回归是机器学习从统计领域借鉴的另一种技术。 这是二分类问题的专用方法(两个类值的问题)。 逻辑回归与线性回归类似,这是因为两者的目标都是找出每个输入变量的权重值。...Linear Discriminant Analysis LDA通过计算每个类的判别值并对具有最大值的类进行预测来进行。该技术假定数据具有高斯分布(钟形曲线),因此最好先手动从数据中移除异常值。...05 朴素贝叶斯 朴素贝叶斯是一种简单但极为强大的预测建模算法。 该模型由两种类型的概率组成,可以直接从你的训练数据中计算出来:1)每个类别的概率; 2)给定的每个x值的类别的条件概率。...如果你使用高方差算法(如决策树)获得良好结果,那么加上这个算法后效果会更好。 10 Boosting和AdaBoost Boosting是一种从一些弱分类器中创建一个强分类器的集成技术。...AdaBoost AdaBoost常与短决策树一起使用。 在创建第一棵树之后,每个训练实例在树上的性能都决定了下一棵树需要在这个训练实例上投入多少关注。

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    【机器学习】从理论到实践:决策树算法在机器学习中的应用与实现

    熵的计算公式 熵(Entropy)用于衡量数据集的不确定性,其计算公式为: 其中, 是数据集, 是类别数, 是第 类的概率。...基尼指数 基尼指数(Gini Index)是另一种常用的纯度度量方法,用于衡量数据集的不纯度,其计算公式为: 其中, 是第 类的概率。 4....递归构建子树:在每个子集上递归构建子树,直到满足停止条件(如所有样本属于同一类别或特征用尽)。...}) 返回 node 决策树的代码实现 接下来,我们通过具体代码展示如何在Python中实现决策树,并应用于分类任务。...分类任务 决策树在分类任务中应用广泛,如垃圾邮件分类、疾病诊断等。

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