关于算法:Python用决策树分类预测糖尿病和可视化实例

决策树是对例子进行分类的一种简略示意。它是一种有监督的机器学习技术，数据依据某个参数被间断宰割。决策树剖析能够帮忙解决分类和回归问题。

决策树算法将数据集分解成更小的子集；同时，相干的决策树也在逐渐倒退。决策树由节点（测试某个属性的值）、边 / 分支（对应于测试的后果并连贯到下一个节点或叶子）和叶子节点（预测后果的终端节点）组成，使其成为一个残缺的构造。

在这篇文章中，咱们将学习 Python 中决策树的实现，应用 scikit learn 包。

对于咱们的剖析，咱们抉择了一个十分相干和独特的数据集，该数据集实用于医学迷信畛域，它将有助于预测病人是否患有糖尿病，基于数据集中采集的变量。这些信息来自国家糖尿病、消化道和肾脏疾病研究所，包含预测变量，如病人的 BMI、怀孕状况、胰岛素程度、年龄等。让咱们间接用决策树算法来解决这个问题，进行分类。

对于任何数据分析问题，咱们首先要清理数据集，删除数据中的所有空值和缺失值。在这种状况下，咱们不是在处理错误的数据，这使咱们省去了这一步。

1. 为咱们的决策树剖析导入所需的库并拉入所需的数据

# 加载库
from sklearn.model\_selection import train\_test\_split #导入 train\_test_split 函数
from sklearn import metrics #导入 scikit-learn 模块以计算准确率

# 载入数据集
data = pd.read\_csv("diabetes.csv", header=None, names=col\_names)

让咱们看看这个数据集的前几行是什么样子的

pima.head()

2. 在加载数据后，咱们理解构造和变量，确定指标变量和特色变量（别离为因变量和自变量）。

# 在特色和指标变量中拆分数据集
X = pima\[feature\] # 特色
y = pima.label # 指标变量

3. 咱们把数据按 70:30 的比例分成训练集和测试集。

# 将数据集分成训练集和测试集
train\_test\_split(X, y, test\_size=0.3, random\_state=1) # 70% 的训练和 30% 的测试

作为规范做法，你能够依据须要遵循 70:30 至 80:20。

4. 应用 scikit learn 进行决策树剖析

# 创立决策树分类器对象
clf = DecisionTreeClassifier()

5. 预计分类器预测后果的精确水平。准确度是通过比拟理论测试集值和预测值来计算的。

# 模型准确率，分类器正确的概率是多少？print("准确率:",metrics.accuracy\_score(y\_test, y_pred))

咱们的决策树算法有 67.53% 的准确性。这么高的数值通常被认为是好的模型。

6. 当初咱们曾经创立了一棵决策树，看看它在可视化的时候是什么样子的

决策树的可视化。

Image(graph.create_png())

你会留神到，在这个决策树图中，每个外部节点都有一个宰割数据的决策规定。

Gini 指的是 Gini 比，掂量决策树中节点的不纯度。人们能够认为，当一个节点的所有记录都属于同一类别时，该节点是纯的。这样的节点被称为叶子节点。

在咱们下面的后果中，因为后果的复杂性，残缺的决策树很难解释。修剪一棵树对于后果的了解和优化它是至关重要的。这种优化能够通过以下三种形式之一进行。

规范：默认 =”gini”
splitter：字符串，可选（默认 =”best”）或 宰割 策略。抉择宰割策略。能够抉择 “best“ 来抉择最佳宰割，或者抉择 “random” 来抉择最佳随机宰割。
max_depth: int 或 None，可选（默认 =None）或树的最大深度
这个参数决定了树的最大深度。这个变量的数值越高，就会导致适度拟合，数值越低，就会导致拟合有余。

在咱们的案例中，咱们将扭转树的最大深度作为预修剪的控制变量。让咱们试试 max_depth=3。

# 创立决策树分类器对象
DecisionTree(max_depth=3)

在 Pre-pruning 上，决策树算法的准确率进步到 77.05%，显著优于之前的模型。

决策树在 Python 中的实现

Image(graph.create_png())

后果：

这个修剪过的模型的后果看起来很容易解释。有了这个，咱们就可能对数据进行分类，并预测一个人是否患有糖尿病。然而，决策树并不是你能够用来提取这些信息的惟一技术，你还能够摸索其余各种办法。

如果你想学习和实现这些算法，那么你应该摸索通过辅助办法学习，并失去专业人士的 1 对 1 领导。拓端数据迷信职业轨道打算保障了 1:1 的领导，我的项目驱动的办法，职业辅导，提供实习工作我的项目保障，来帮忙你将职业生涯转变为数据驱动和决策的角色。请分割咱们以理解更多信息!

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用 Python 实现决策树

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掂量通过决策树剖析创立的节点的不纯度

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