4414

Побудова дерева рішень шляхом застосування алгоритму ID3

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

План: Мета роботи. Теоретичні відомості. Постановка задачі. Алгоритм розв`язку задачі. Виконання роботи. Висновок. Мета роботи: Навчитися будувати дерева рішень шляхом застосування алгоритму ID3. Теоретичні ...

Украинкский

2012-11-18

79.5 KB

45 чел.

План:

  1.  Мета роботи.
  2.  Теоретичні відомості.
  3.  Постановка задачі.
  4.  Алгоритм розв`язку задачі.
  5.  Виконання роботи.
  6.  Висновок.

1. Мета роботи: Навчитися будувати дерева рішень шляхом застосування алгоритму ID3.

2. Теоретичні відомості:

Дерева рішень - метод для розв'язання задачі класифікації. Результатом застосування цього методу до навчального матеріалу є ієрархічна структура правил типу «якщо … тоді … інакше …». Ця структура має вигляд дерева. Для визначення приналежності об'єкта до одного з класів слід надавати відповіді на запитання, що знаходяться у вершинах цього дерева. Розпочавши з кореня дерева, алгоритм завершується після досягнення тупикової вершини (листа), ця вершина і визначатиме клас, до якого належить об'єкт.

        Алгоритм ID3один з алгоритмів побудови дерев прийняття рішень, розроблений Джоном Р. Квінланом.

3. Постановка задачі:

        Написати программу реалізації алгоритму ID3. Перед побкдовою дерева провести мінімізацію та ліквідувати суперечності у вхідній матриці. Вхідна матриця будується відповідно до наступної предметної області, атрибути визначаються відповідно до питання – які параметри впливають на: «Ремонт квартири».

        

4. Алгоритм розв`язку задачі:

  1.  Визначення атрибутів та параметрів вхідної таблиці;
  2.  Побудова вхідної таблиці;
  3.  Мінімізація та ліквідування суперечностей у вхідній таблиці;
  4.  Побудова дерева прийняття рішень;
  5.  Код програми та аналітичне її представлення;
  6.  Висновки;
  7.  Контрольні запитання;

5. Виконання роботи:

1) Параметри:

- Проблемність полювання (так, ні);

- Кваліфікація мисливця (Висока,Середня, Низька);

- Якість рушниці (Висока,Середня, Низька);

- Види плювання (На рівнині, У лісі, На болотах);

Атрибути:

- день полювання (D1-D6);

- Завершення полювання (так, ні);

2) Побудова вхідної таблиці:

День

Проблемність полювання

Кваліфікація мисливців

Якість рушниці

Види полювання

Завершення полювання

D1

Так

Висока

Висока

На рівнині

Так

D2

Ні

Середня

Середня

У лісі

Так

D3

Ні

Низька

Висока

На болотах

Ні

D4

Так

Висока

Низька

У лісі

Ні

D5

Так

Висока

Висока

На рівнині

Ні

D6

Так

Середня

Середня

У лісі

Ні

3) Мінімізація та ліквідування суперечностей у вхідній таблиці:

D1

D2

D3

D4

D6

D1

0

0

a,b,d

c,d

b,c,d

D2

0

0

b,c,d

a,b,c

a

D3

a,b,d

b,c,d

0

0

0

D4

c,d

a,b,c

0

0

0

D6

b,c,d

a

0

0

0

fA = (a˅b˅d) ˄( c˅d) ˄(b˅c˅d) ˄( a˅b˅c) ˄(a) = b˄d;

День

Кваліфікація мисливців

Види полювання

Перемога

D1

Висока

На рівнині

Так

D2

Середня

У лісі

Так

D3

Низька

На болотах

Ні

D4

Висока

У лісі

Ні

D6

Середня

У лісі

Ні

4) Побудова дерева прийняття рішень:


5) Код програми та аналітичне її представлення:

Type of hunting = forest

    qualification = Medium

      0

    qualification = Medium

      0

    qualification = Medium

      1

Type of hunting = swamp  

    qualification = Low

      0

Type of repair = plain

    qualification = High

      1

Type of hunting

qualification

qualification

qualification

                                  

                     0        1                                      0                                       1

6) Висновки:

У цій практичній роботі я на практиці розглянув один з методів побудови дерев прийняття рішень – метод ID3. Цей метод виявився дуже ефективним для побудови дерев рішень.


7) Контрольні запитання:

1. Алгоритм ID3:

А) Взяти всі ознаки, що не використовуються, і порахувати їх ентропію відносно тестових екземплярів;

Б) Вибрати ознаку, для якої ентропія мінімальна;

В) Зробити вузол дерева, який включає цю ознаку.

2.  Недоліки алгоритму ID3:

В процесі побудови дерева рішень на основі таблиці прийняття рішень великих розмірів, яка містить реальні дані, виникає проблема суперечливості цих даних.

3. Технологія мінімізації таблиці та вилучення суперечностей:

А) Вилучаємо з вхідної таблиці об`єкти з неточної області;

Б) Будуємо матрицю розрізнення;

В) Будуємо і скорочуємо формулу розрізнення;

Г) Будуємо мінімізовану таблицю;

4) Які проблеми виникають при побудові великих таблиць:

Див. п. 2.

5) Як будується матриця розрізнення:

Видаляються неточні дані, атрибути таблиці асоціюються з атрибутами a, b, c і т.д. Останній атрибут – атрибут прийняття рішень. Потім будується матриця (атрибути у останньому стовпчику, у порядку спадання).


Види полювання

На рівнині

На болотах

У лісі


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72383. Передача энергии и количества движения при соударении шаров 249 KB
  Закон сохранения импульса: = const импульс замкнутой системы не меняется с течением времени. Закон сохранения энергии: в системе тел между которыми действуют только консервативные силы полная механическая энергия с течением времени остается постоянной.
72384. Изучение законов вращательного движения на крестообразном маятнике Обербека 294.5 KB
  Основное уравнение динамики вращательного движения относительно неподвижной оси для твердого тела имеет вид 4 где J момент инерции системы ε угловое ускорение сумма моментов сил действующих на систему. Связь между линейным и угловым ускорениями...
72385. Измерение линейных размеров и объемов твердых тел 345 KB
  Цель: Ознакомление с общими требованиями по выполнению экспериментальных измерений и оформлению результатов. Задачи: Научиться: производить 1) прямые измерения линейных размеров тел с помощью штангенциркуля 2) косвенные измерения по определению объемов твердых тел с использованием результатов прямых измерений...
72386. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ 197 KB
  Задача: определить скорости пули с помощью крутильного баллистического маятника ФПМ09. Период колебаний T при малых углах отклонения крутильного маятника определяется моментом инерции и модулем кручения проволоки по формуле где J момент инерции; k – модуль кручения проволоки.
72387. Дослідження роботи барабанної сушарки 87 KB
  Визначення продуктивності часу перебування матеріалу в сушарці кількості обертів барабана і потужності необхідної для роботи сушарки. Під час сушіння до вологого матеріалу підводиться тепло чи інші види енергії яка використовується для фазового перетворення вологи що виноситься із зони сушіння.
72388. Дослідження кінетики процесу сушіння дисперсного матеріалу у псевдозрідженому шарі 261 KB
  Побудувати криву сушіння дисперсного матеріалу у псевдозрідженому шарі. Визначити графічно на основі дослідних даних швидкість сушіння в першому періоді і коефіцієнт швидкості сушіння в другому періоді. Розрахувати швидкість сушіння в першому періоді теоретично за рівнянням...
72390. Защита информации в телефонных сетях 1.41 MB
  В данной работе изложен анализ защищенности телефонных сетей, а именно виды угроз, их характер происхождения, классы каналов несанкционированного получения информации, источники появления угроз, кроме этого показаны причины нарушения целостности информации