决策树的一些定义和公式

信息熵:在特定单位内携带的信息量。熵越大:表示越混乱,信息越多,越难理解。熵越小:表示越有序,信息越少,轻松理解。熵为0时,表示稳定不变

http://baike.baidu.com/link?url=4HpUnEU3GBoOEv1nbE1DzLh8xGDuDiMv_S5F7W6Bua0xgB3GZMihL-Q3tRs7romcJBENwIXs7E44Bg6wUhMkHFhjSSe2QR3BaqTOsseDpzQPOj2Pe0Bq7Uu8J6m422tz

如有错误请指正

以下所有公式中都是以2为底

公式:H(X)=–∑P(x)log[P(x)]

  H(x):表示熵

  P(x):表示x事件发生的概率

推导过程:我没有找到。。。

举例:

  原文:http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2010/09/19/decision-tree.html

  计算账号是否真实的信息熵:

  账号真实的概率:7/10=0.7

  账号虚假的概率:3/10=0.3

  带入公式

  账号是否真实的信息熵:-(0.7log0.7+0.3log0.3)=-(0.7*-0.51+0.3*-1.74)=0.879

条件熵:x,y两个条件,在已知x条件下的概率,求y的条件熵

  原文定义:http://blog.csdn.net/gxiaob/article/details/8492380

  公式:H(X=x|Y)= ∑p(y|x)log{1/p(y,x)}

  举例:

    例子原文:http://www.zybang.com/question/0297d53381c646ea0e8cfe46a4ecca75.html

    //例子不对,注释掉下面的,直接看连接

    //已知用户是否使用真实头像x,求用户是否真实的熵H(Y|X=x)

    //用户使用头像的概率:P(用户头像)=10/10=1

    //用户头像真实的概率:P(yes|用户头像)=1/2=0.5

    //用户头像虚假的概率:p(no|用户头像)=1/2=0.5

    论域U由14个气象状态组成,属性有五个,其中包含4个条件属性,分别为景象(outlook)、温度(temperature)、湿度(humidity)、刮风(windy);一个决策属    性(class),表示是否适合在室外打网球。决策属性值“y”表示“天气适合在室外打网球”,“n”表示“不适合在室外打网球”。

    H(D|P)=-SIGMA(i)SIGMA(j)p(Pj)p(Di|Pj)log(p(Di|Pj))
    =-[sunny+overcast+rain]
    P=outlook
    so P(sunny)=5/14
    P(overcast)=4/14
    P(rain)=5/14
    P(y|sunny)=2/5
    P(y|overcast)=1
    P(y|rain)=3/5
    P(n|sunny)=3/5
    P(n|overcast)=0
    P(n|rain)=2/5
    所以
    sunny=5/14 * (2/5 * log(2/5) + 1/5 * log(1/5))= -0.1044
    overcast=4/14 * (0 + 1 * log(1))= -0
    rain=5/14 * (2/5 * log(2/5) + 3/5 * log(3/5))= -0.1044
    所以H(D|P)=-(-0.1044-0-0.1044)=0.2088
    H(D|Q)=-SIGMA(i)SIGMA(j)p(Qj)p(Di|Qj)log(p(Di|Qj))
    =-[hot+mild+cool]
    P=outlook
    所以Q(hot)=4/14
    Q(mild)=6/14
    Q(cool)=4/14
    Q(y|hot)=2/4
    Q(y|mild)=4/6
    Q(y|cool)=3/4
    Q(n|hot)=2/4
    Q(n|mild)=2/6
    Q(n|cool)=1/4
    所以
    hot=4/14 * (2/4 * log(2/4) + 2/4 * log(2/4))= -0.0860
    mild=6/14 * (4/6 * log(4/6) + 2/6 * log(2/6))= -0.1185
    cool=4/14 * (3/4 * log(3/4) + 1/4 * log(1/4))= -0.0698
    so H(D|Q)=-(-0.0860-0.1185-0.0698)=0.2743

  ·  

联合熵:指多个变量下,熵的变化

  原文:http://blog.csdn.net/kxy_tech/article/details/3993457

    http://www.zybang.com/question/906488ade9ebccc242dfc3fb527f60e3.html

  公式H(X,Y)=-∑∑P(x,y)log[P(x,y)]

       =H(X)+H(Y|X)

       =H(Y)+H(X|Y)

  例子:接上文,已知H(D|Q)=0.2743(由上题可得),求联合熵H(D,Q)

     H(Q)=0.301+0.2765+0.2443

       =0.8218

     H(D,Q)=H(Q)+H(D|Q)

       =0.8218+0.2743

       =1.0961

信息增益:假设有多个条件X,Y,Z。论X条件对最后导致的结果的重要程度

  原文:https://www.zhihu.com/question/22104055

  公式:信息增益=信息熵-条件熵

  例子:接上文

    已知条件熵H(D|Q)=0.2743(由上题可得),求信息增益

    P(n|D)=5/14

    P(y|D)=9/14

    H(D)=-{5/14*log5/14+9/14log9/14}

    信息增益=-(5/14*log5/14+9/14log9/14)-0.2743

  

       

  

原文地址:https://www.cnblogs.com/ututuut/p/6017337.html