基于Python随机森林算法分析与研究计算机科学与技术专业.docx
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1、摘要1Abstract2第一章引言31.1 背景介绍31.2 Python31.2.1 当代环境下的Python41.2.2 Python的演变41.2.3 Python的特点介绍41.2.4 Python的功能与应用51.3 本文结构和框架6第二章随机森林算法研究与分析72.1 决策树72.1.1 决策树的概念72.1.2 节点分裂72.1.3 决策树分类存在的问题92.2 随机森林分析92.2.1 训练集的随机性92.2.2 特征变量的随机性112.3 随机森林理论概述112.4 随机森林性能指标122.4.1 分类效果性能指标122.4.2 泛化误差和OoB估计142.4.3 随机森林运
2、行效率指标14第三章随机森林算法的实现163.1 决策树的实现163.2 随机森林的构建过程183.2.1 训练集的生成193.2.2 决策树的构成203.2.3 森林的形成203.3 随机森林的构成21第四章随机森林应用与实例分析224.1 随机森林算法应用场合224.1.1 预测能力224.1.2 分类能力224.2 莺尾花分类实例分析234.2.1 数据处理与算法模型23422莺尾花分类实例分析24第五章总结与展望27参考文献28致谢30附录31摘要本文主要讲述如何使用python程序设计语言来实现随机森林算法,以及实现该算法有哪些意义和优点,从而了解到可以解决现实生活中的哪些问题。分类
3、和回归几乎涵盖了我们现实生活中绝大多数问题,而回归问题又可离散化转化为分类,所以本文主要研究分类问题。传统分类算法比如单决策树,都是单个分类器,而将多个分类器集成来进行预测,便是集成学习算法。而集成学习算法代表之一随机森林算法便是本文的一个核心重点,它是以决策树为基础,集成多棵决策树以投票方式输出的结果,应用于很多场合,并在这些场合取得巨大成就。当然,其算法本身还尚未成熟,有很多不足的地方需要改进,尤其是一些特殊情况下,无法实现该算法。本文将针对决策树以及随机森林算法将着重介绍,讲述其演绎过程及这种思想的来源和思想构成原理,以及分析其特点和优势,并且用PythOn将该算法实现,探讨算法改进方法
4、,推动理论性质方面的研究进展。关键字:python;分类回归;决策树;节点分裂;随机森林算法AbstractThisarticledescribeshowtousethePythonprogramminglanguagetoimplementarandomforestalgorithm,andwhataretheadvantagesandadvantagesofimplementingthealgorithm,soastounderstandwhatproblemscanbesolvedinreallife.Classificationandregressionalmostcovermosto
5、ftheproblemsinourlife,andregressionproblemsaretransformedintoclassifications.Therefore,thispaperfocusesonclassificationissues.Traditionalclassificationalgorithmssuchassingledecisiontreesaresingleclassifiers,andintegrationofmultipleclassifiersforpredictionisanensemblelearningalgorithm.Theensemblelear
6、ningalgorithmrepresentsarandomforestalgorithmisacorefocusofthisarticle,itisbasedonthedecisiontree,theintegrationofmultipledecisiontreestovoteouttheresults,appliedtomanyoccasions,andintheseoccasionsmadegreatachievements.Ofcourse,thealgorithmitselfisnotyetmature,therearemanydeficienciesneedtobeimprove
7、d,especiallyinsomespecialcircumstances,thealgorithmcannotbeachieved.Thisarticlewillfocusonthedecisiontreeandtherandomforestalgorithmwillfocusonthedescriptionofthedeductiveprocessandthesourceofthisideaandtheideaoftheideology,aswellastheanalysisofitscharacteristicsandadvantages,andtheimplementationoft
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