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DecisionTreeClassifier 决策树分类

本章目标

  1. 明确本分册对应的 Decision Tree 源码入口与运行方式。
  2. 理解当前 Decision Tree 文档各章节分别负责解释什么内容。
  3. 建立从数据、模型、训练到评估的整体阅读路线。

对应代码速览

组件路径说明
数据生成data_generation/classification.pyClassificationData.decision_tree() 生成二维多分类 blob 数据
数据导出data_generation/__init__.py导出 decision_tree_classification_data
训练封装model_training/classification/decision_tree.pytrain_model(...) 封装 sklearn.tree.DecisionTreeClassifier 训练
端到端流水线pipelines/classification/decision_tree.py完成切分、训练、预测与可视化
混淆矩阵可视化result_visualization/confusion_matrix.py绘制预测结果混淆矩阵
ROC 曲线可视化result_visualization/roc_curve.py绘制多分类 One-vs-Rest ROC 曲线
特征重要性可视化result_visualization/feature_importance.py绘制树模型特征重要性图
决策边界可视化result_visualization/decision_boundary.py绘制 PCA 2D 空间下的决策边界
学习曲线可视化result_visualization/learning_curve.py绘制训练/验证得分曲线

默认配置速览(来自源码)

项目当前实现
训练模型DecisionTreeClassifier(max_depth=6, min_samples_split=4, min_samples_leaf=2, criterion='gini', random_state=42)
数据切分train_test_split(..., test_size=0.2, random_state=42, stratify=y)
特征预处理当前主模型流程不显式做标准化(树模型基于阈值切分,不依赖距离尺度)
正式预测输出y_pred = model.predict(X_test.values)
概率输出y_scores = model.predict_proba(X_test.values)
评估方式混淆矩阵 + ROC 曲线 + 特征重要性 + PCA 2D 决策边界 + 学习曲线

阅读路线

  1. 数学原理
  2. 数据构成
  3. 思路与直觉
  4. 模型构建
  5. 训练与预测
  6. 评估与诊断
  7. 工程实现
  8. 练习与参考文献

如何运行

示例代码

bash
python -m pipelines.classification.decision_tree

理解重点

  • 这个命令会串起当前 Decision Tree 分册中最核心的工程流程。
  • 运行后会训练一个分类决策树模型,并输出混淆矩阵、ROC 曲线、特征重要性图、决策边界图和学习曲线。
  • 当前任务是监督多分类,因此 label 会真实参与模型拟合与测试集预测。

先修

小结

  • 本分册严格对应当前仓库中的 Decision Tree 源码实现。
  • 阅读时建议始终把文档内容与 pipelines/classification/decision_tree.pymodel_training/classification/decision_tree.py 对照起来看。
  • 如果已经熟悉整体入口,可以直接从"数据构成""模型构建"或"训练与预测"章节开始阅读。