IIS_2023_1/antonov_dmitry_lab_3

Лаб 3

Деревья решений

Часть 1. По данным о пассажирах Титаника решите задачу классификации (с помощью дерева решений), в которой по различным характеристикам пассажиров требуется найти у выживших пассажиров два наиболее важных признака из трех рассматриваемых (по варианту). Пример решения задачи можно посмотреть здесь: [1] (стр.188). Скачать данные можно по ссылке: https://www.kaggle.com/datasets/heptapod/titanic

Часть 2. Решите с помощью библиотечной реализации дерева решений задачу из лабораторной работы «Веб-сервис «Дерево решений» по предмету «Методы искусственного интеллекта» на 99% ваших данных. Проверьте работу модели на оставшемся проценте, сделайте вывод.

Вариант 3

Признаки Sex,Age,SibSp

Запуск

Выполнением скрипта файла (вывод в консоль).

Описание модели:

DecisionTreeClassifier - это алгоритм машинного обучения, используемый для задач классификации и регрессии. Он представляет собой дерево решений, где на каждом узле дерева решается, какой вопрос задать дальше (признак для дальнейшего разбиения данных), а в листьях находятся окончательные ответы.

Результаты

На данных для Титаника модель определяет важность признаков с точность 75% (исключает 'sibsp'). Эти два признака обладают статистической важностью.

Титаник

На данных моего датасета модель справляется на 52.768%, если в качестве предлагаемых параметров на вход идут ['Gender', 'Debtor', 'International'] (исключает 'International').

Мой датасет 1

И на 70.961, если на вход идут ['Gender', 'Debtor', 'Curricular units 2nd sem (approved)'] (исключает 'Gender').

Мой датасет 2

Такой результат можно объяснить большей значимостью признака 'Curricular units 2nd sem (approved)' вместо 'International' (было показано в предыдущей лабораторной).

Из-за того, что мы взяли статистически более значимый признак, модель выдает нам большую точность.

Точность 52.768% указывает на то, что модель работает на уровне случайности, что означает, что она работает не лучше, чем случайное угадывание. Для этого может быть несколько причин:

1. Признаки все имеет малое значение: то есть для сравнения подаются признаки статистически малозначимые.

2. Недостаточно данных: Набор данных может содержать недостаточно информации или примеров для изучения моделью. Если набор данных невелик или нерепрезентативен, модель, возможно, не сможет хорошо обобщить новые данные.

3. Несбалансированные классы: Если классы в вашей целевой переменной несбалансированы (например, случаев, не связанных с отсевом, гораздо больше, чем случаев отсева), модель может быть смещена в сторону прогнозирования класса большинства.

4. Переобучение: Модель может быть переобучена обучающими данным, что означает, что она изучает шум в данных, а не лежащие в их основе закономерности. Это может произойти, если модель слишком сложна по сравнению с объемом доступных данных.

5. Недостаточное соответствие: С другой стороны, модель может быть слишком простой, чтобы отразить взаимосвязи в данных. Важно выбрать соответствующий уровень сложности модели.

При отборе признаков должна учитываться их статистическая значимость, вычисленная различными способами (например с помощью лин регрессии, Random Forest Regressor, линейной корреляции f_regression или других). Так же должно быть достаточно данных, в модели должно быть сведено к минимуму переобучение.