机器学习 第55集 什么是信息增益率?它有什么缺点?( 含有笔记、代码、注释 )

如题所述

深入探索机器学习的神兵利器——信息增益率


信息增益率是机器学习中衡量特征选择重要性的关键指标,它在决策树算法中发挥着核心作用。通过理解其公式


信息增益率 = 信息增益 / IV(a)


我们能看到,它是由信息增益除以属性a的固有值IV(a)得出的,这个除法设计旨在平衡信息增益的偏好,特别是对类别数目较多的属性。


信息增益本身倾向于选择类别划分较多的属性,因为子节点的纯度可能会由于类别数目的减少而提高。然而,这并非最优选择。因此,引入信息增益率,让我们能够更全面地考虑特征的区分度,避免了过于偏向于类别多的特征。


IV(a)公式详解


让我们通过具体的例子来理解IV(a)的计算:对于触感(IV触感 = 0.874)、色泽(IV色泽 = 1.580)、编号(IV编号 = 4.088)的固有值,我们可以看到,类别数越多,IV(a)值越大。在选择特征时,信息增益率会优先考虑那些分割后类别分布更为均衡的属性。


但是,信息增益率并非完美,它的分母IV(a)随着类别数目的增加而减小,从而抵消了信息增益的偏向性。这使得信息增益率在处理类别较少的特征时更为谨慎,避免了过于简化问题。


Python基础:Numpy矩阵信息提取实战


让我们以Numpy为例,这个Python强大的数值计算工具,是Scipy、Pandas和机器学习库Scikit-learn的基础。通过numpy的简单操作,我们可以轻松获取矩阵的维度、形状、元素个数和类型。


import numpy as np


例如,一个3行4列的矩阵:


data = np.arange(12).reshape(3, 4)


输出结果显示,它是2维数组,形状为(3, 4),总共有12个元素,且元素类型为int32。这些基本的属性提取,为后续的数据处理和分析提供了重要支持。


总结


信息增益率在决策树构建中平衡了信息增益的不足,考虑了特征的区分度和类别分布。同时,理解并掌握如何利用Numpy等工具进行数据处理,是机器学习实践中不可或缺的基础技能。通过这些概念和实践的结合,我们能更好地构建和优化我们的模型,提升预测的准确性。今天,你是否对信息增益率有了更深入的认识,让我们继续在数据的海洋中探索前行吧!

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