信息增益在决策树的特征选择中很重要,可以说是特征选择的核心方法之一,也同样是决策树生成的核心之一。决策树的算法很多都是建立在信息增益进行的,信息增益是建立在熵这个概念上进行的。熵就是衡量一个变量不确定性的度量。熵用的很广,在信息领域、在强化学习、在统计学习中都用的很广。下面我将分别介绍上述提到的概念:

1. 熵:(entropy):

信息量大小的度量, 即表示随机变量不确定性的度量。熵越大, 随机变量的不确定性越大。

基于信息增益进行特征选择python_决策树

基于信息增益进行特征选择python_算法_02


基于信息增益进行特征选择python_信息增益_03

2. 信息增益:

通俗的理解是:一个变量的熵减去其条件熵,得到的值就是这个条件的信息增益。其中,条件熵H(Y|X): 表示在己知随机变量X的条件下随机变量Y的不确定性, 定义为X给定条件下Y的条件概率分布的熵对X的数学期望。

基于信息增益进行特征选择python_算法_04


(信息增益):特征A对训练数据集D的信息增益,g(D,A), 定义为集合D的经验熵H(D)与特征A给定条件下

D的经验条件熵H(D|A)之差, 即:

基于信息增益进行特征选择python_决策树_05


(Information gain)表示得知特征X的信息而使得类Y的信息的不确定性减少的程度。

—般地, 熵H(Y)与条件熵H(Y|X)之差称为互信息( mutual information)。

基于信息增益进行特征选择python_基于信息增益进行特征选择python_06


基于信息增益进行特征选择python_决策树_07


注:本文的内容只是自己学习过程的一个总结,根据自己的学习感悟进行总结,以便自己日后好复习巩固,如有不对之处,敬请谅解,感谢李航老师的书籍和袁春老师的课件,让我学习到很多知识。

参考文献:

  1. 统计学习方法 [M]. 李航,
  2. 统计学习方法课件,袁春.