Wikiszótár

döntési fa

Magyar

Kiejtés

  • IPA: [ ˈdønteːʃifɒ]

Főnév

döntési fa

  1. (matematika, informatika) A döntési fa (decision tree) egy népszerű adatbányászati és gépi tanulási módszer, amelyet osztályozási és előrejelzési problémák megoldására használnak. Ez egy hierarchikus modell, amelyet a döntéshozatali folyamatok strukturált ábrázolására terveztek. A döntési fák különösen hasznosak az összetett problémák egyszerű és vizuális megértéséhez, mivel grafikus módon jelenítik meg a döntési folyamatokat, ahol az adatokat lépésről lépésre osztályozzák vagy predikciókat végeznek.

A döntési fa felépítése:

A döntési fa egy fa struktúrában ábrázolt modell, amely három fő komponensből áll:

  1. Gyökércsomópont (Root Node):
    • Ez a döntési fa kezdőpontja, amely a teljes adathalmazt tartalmazza, és ahol a döntési folyamat indul. A gyökércsomópont egy kérdést vagy feltételt tartalmaz, amely alapján az adatok két vagy több ágra oszlanak.
  2. Belső csomópontok (Internal Nodes):
    • Ezek a csomópontok a gyökércsomóponttól elágazva helyezkednek el, és minden egyes csomópontban egy feltétel vagy döntési szabály van, amely az adatokat újabb alhalmazokra bontja. Minden egyes csomópontban egy kérdést teszünk fel az adatokról, például egy változó értékének vizsgálatát.
  3. Levélcsomópontok (Leaf Nodes):
    • A fa legvégén lévő csomópontokat levélcsomópontoknak nevezzük. Ezek azok a pontok, ahol a fa már nem ágazik tovább, és ahol a döntés vagy előrejelzés megtörténik. A levélcsomópontokban található az osztály vagy előrejelzés eredménye.

Hogyan működik a döntési fa?

A döntési fa lépésről lépésre osztja az adatokat különböző alhalmazokra egy sor döntési szabály alkalmazásával, egészen addig, amíg a levélcsomópontokban található végső döntést meg nem hozza. A döntési szabályok feltétel alapúak, például egy változó értékének összehasonlítása.

Példa:

Tegyük fel, hogy egy döntési fa segítségével azt szeretnénk megjósolni, hogy egy ügyfél vásárol-e egy adott terméket. Az adataink a következő tulajdonságokat tartalmazzák: életkor, jövedelem, és a vásárlási gyakoriság. A döntési fa így nézhetne ki:

  • Gyökércsomópont: “Az ügyfél jövedelme > 50 000?”
    • Ha igen, akkor:
      • Belső csomópont: “Az ügyfél életkora > 30?”
        • Ha igen, akkor Levélcsomópont: “Az ügyfél vásárol”
        • Ha nem, akkor Levélcsomópont: “Az ügyfél nem vásárol”
    • Ha nem, akkor:
      • Levélcsomópont: “Az ügyfél nem vásárol”

Ebben a példában a fa minden csomópontja egy kérdés, amely elágazásokat hoz létre az adatok között, és végül egy előrejelzéshez vezet (vásárol/nem vásárol).

A döntési fa építése:

A döntési fa építése során különböző algoritmusok segítenek meghatározni, hogy melyik változó alapján történjen a fa elágazása. A leggyakoribb algoritmusok közé tartoznak:

  1. ID3 (Iterative Dichotomiser 3):
    • Ez az algoritmus az információs entrópia alapján választja ki, hogy melyik változó legyen az elágazási feltétel. A cél az, hogy minimálisra csökkentsük az adatbeli “zavart”, vagyis hogy az adatok minél inkább egyértelműen oszthatók legyenek az adott változó alapján.
  2. C4.5:
    • Az ID3 továbbfejlesztett változata, amely képes numerikus attribútumokat is kezelni, valamint beépített módszere van a hiányzó adatok kezelésére.
  3. CART (Classification and Regression Trees):
    • A CART algoritmus bináris fák építésére képes, azaz minden csomópontban csak két ágra osztja az adatokat. Ez az algoritmus osztályozási és regressziós feladatokra egyaránt alkalmas.

Előnyök:

  1. Egyszerű értelmezés:
    • A döntési fa vizuális megjelenítése segít abban, hogy a modelleket és döntéseket könnyen megértsék akár nem technikai szakemberek is.
  2. Nem igényel adat előfeldolgozást:
    • A döntési fa algoritmusai jól kezelik a hiányzó adatokat és a numerikus vagy kategorizált adatokat anélkül, hogy előre normalizálásra lenne szükség.
  3. Robosztus döntéshozatal:
    • Nagy adathalmazok esetén a döntési fák hatékonyan képesek mintákat és szabályokat találni, amelyek segítenek a jövőbeni döntéshozatalban.

Hátrányok:

  1. Túltanulás (Overfitting):
    • A döntési fák hajlamosak lehetnek a túltanulásra, különösen ha a fa túl mély, és túl sok csomópontot tartalmaz. Ilyenkor a modell túlzottan alkalmazkodik a tréning adatokhoz, ami a valós adatokkal való gyenge általánosítási képességet eredményezhet.
  2. Érzékenység a kis változásokra:
    • A kis változások az adatokban drámai módon megváltoztathatják a döntési fa szerkezetét, ami az eredmények kiszámíthatatlanságához vezethet.

Gyakorlati alkalmazások:

  1. Üzleti elemzés:
    • A döntési fákat gyakran használják vásárlói szegmentálásra, ügyfélviselkedés elemzésére és üzleti döntéshozatal támogatására.
  2. Egészségügyi diagnosztika:
    • Az egészségügyben a döntési fák segíthetnek betegségek diagnosztizálásában, kockázatelemzésben, és különféle kezelési útvonalak elemzésében.
  3. Pénzügyi előrejelzések:
    • A banki szektorban a döntési fákat hitelminősítések készítésére és csalásdetektálásra használják.
  4. Marketing:
    • A marketing kampányok célzása és a vásárlói preferenciák elemzése során a döntési fa segít meghatározni, hogy mely ügyfelek vásárolhatnak egy adott terméket.


Fordítások

Tartalom

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=döntési_fa&oldid=3452632”