决策树生成原理
统计模型中的决策树原理

统计模型中的决策树原理决策树是一种常见的统计模型,它通过对特征的选择和分类来建立一棵树状的模型,用于预测目标变量的值。
决策树原理可以分为以下四个主要方面:特征选择、决策树生成、决策树剪枝和预测。
1. 特征选择特征选择是决策树原理中的重要步骤,它从大量的特征中挑选出一些最重要的特征作为决策的依据。
特征选择的方法有很多,常见的包括信息增益法、距平法等。
信息增益法是根据每个特征对目标变量的预测能力来选择特征,选择具有最大信息增益的特征。
距平法则是根据每个特征的敏感度来选择特征,选择与目标变量差异最大的特征。
2. 决策树生成决策树生成是依据特征选择结果构建决策树模型的过程。
它通常采用序号制,即根据相应特征和观测数据,对样本进行分类和排序,最终生成决策树。
决策树的生成过程中需要对每个节点进行判断,根据不同特征的取值将样本划分为不同的子集,直到满足停止条件。
3. 决策树剪枝决策树剪枝是对生成的决策树进行优化的一种方法。
它通常是在训练数据的基础上,通过某些评估指标如错误率、F1值等,对决策树进行剪枝,去掉一些不必要的节点和分支,使得最终的决策树更加准确、高效。
决策树剪枝过程可以通过交叉验证、单一指数损失函数等方法实现。
4. 预测预测是决策树模型的应用之一,即根据决策树模型和新的观测数据,输出相应的结果。
对于一个新的观测数据,从根节点开始,根据其特征值沿着决策树的分支路径向下移动,直到到达叶子节点,即得到预测结果。
预测过程中需要保证模型对新数据的泛化能力,避免过拟合问题。
总结决策树是一种重要的统计模型,它在特征选择、决策树生成、决策树剪枝和预测等方面都有广泛的应用。
通过合理选择特征和构建决策树模型,可以有效地对数据进行分类和预测,为数据分析提供有力的支持。
决策树原理的公式

决策树原理的公式
决策树是一种常用的机器学习算法,用于分类和预测。
决策树的原理是将数据集分成小的子集,这些子集可以被解释为决策树的“节点”,其中每个节点代表一个特定的特征或属性。
在决策树中,每个节点都有一个相应的条件或规则,它们用于将数据集进一步分解为更小的子集。
这些条件或规则通常采用基于统计学或信息论的特定公式计算,如下所示:
1. 信息熵公式:
H(X) = -∑p(x)log2p(x)
其中,H(X)表示X的信息熵,p(x)表示X某一特定取值的概率,log2表示以2为底的对数运算。
2. 信息增益公式:
Gain(S,A) = H(S) - ∑(|Sv|/|S|)H(Sv)
其中,Gain(S,A)表示属性A对数据集S的信息增益,H(S)表示数据集S的信息熵,|Sv|表示属性A的某个取值v在S中出现的次数,|S|表示S的总数,H(Sv)表示在属性A取值为v的情况下,数据子集Sv的信息熵。
3. 基尼不纯度公式:
Gini(D) = 1 - ∑(p(i)^2)
其中,Gini(D)表示数据集D的基尼不纯度,p(i)表示类别为i 的样本在D中出现的概率。
以上公式是决策树中常用的公式,它们用于计算数据集中的特征
的重要性,以便在构建决策树时选择最佳的特征或属性。
这些公式的使用和理解对于理解决策树的工作原理和应用非常重要。
决策树模型的原理

决策树模型的原理决策树是一种基于树形结构的分类和回归算法,它将每个特征作为树的节点,每个节点可能有多个分支,每个分支表示该特征的不同取值,而每个终端节点对应一个分类或回归结果。
可以使用决策树进行数据的分类和预测,同时它也可以提供解释模型和分析模型的有效性的方法。
决策树模型的基本原理是通过对数据的分割和归类来完成分类或回归任务,其中,分割的方法是根据特征值的取值,将原始数据样本不断地划分成更小的子集,直到满足预定义的停止条件为止。
决策树的构建过程可以分为两个基本步骤:树的生成和树的剪枝。
1. 树的生成决策树的生成过程是将训练数据递归地划分成各个子集,直到子集内的数据属于同一类别或满足其他停止条件为止。
这个过程可以用基于信息熵的ID3算法、基于信息增益比的C4.5算法、基于基尼指数的CART算法等来实现。
其中,ID3算法在进行数据分割时利用的是信息增益度量,通过计算每个特征的信息熵变化来获取最佳分割特征。
C4.5算法在进行数据分割时使用的是信息增益比,该方法基于信息增益的缺点进行修正,有利于处理具有大量取值的特征。
而CART算法则使用的是基尼指数,通过计算每个特征的基尼指数变化来确定最佳分割特征。
在生成决策树时,需要考虑以下几个因素:(1)特征的选择:在数据分割时需要选择最佳的特征进行分割。
选取最佳特征的标准是使得每个子集的数据均匀性最大。
(2)停止条件的确定:决策树是通过递归的形式生成的,每个节点表示一个特征,需要确定何时停止递归。
常见的停止条件包括:子集中的数据属于同一类别、子集中的数据数量小于某一预先设定的阈值、深度达到某一预先设定的上限等。
(3)决策树的剪枝:由于决策树是通过递归方法生成的,可能会出现过拟合的情况。
为了避免这种情况的发生,需要对已生成的树进行剪枝处理,从而降低模型的复杂度,提高其泛化能力。
2. 树的剪枝对于已经生成的决策树需要进行剪枝处理,以便获得更加准确的模型。
决策树剪枝可以分为预剪枝和后剪枝两种方法。
决策树的数学原理

决策树的数学原理决策树是一种常用的机器学习算法,它通过将数据集划分为不同的分支,逐步生成一棵树状结构,从而实现对数据的分类和预测。
本文将介绍决策树的数学原理,包括信息增益、基尼指数和决策树的生成过程。
一、信息增益在构建决策树时,我们需要选择最佳的属性来进行分割。
信息增益是一种衡量属性对决策结果贡献程度的指标,信息增益越大,表示属性的划分结果对结果的影响越大。
信息增益的计算基于信息熵的概念。
信息熵衡量了数据集的混乱程度,熵越大表示数据集越不纯净。
在决策树的构建中,熵的计算公式为:$$ H(D) = -\sum_{i=1}^{n}p_i\log_2p_i $$其中,$D$表示数据集,$n$表示数据集中类别的数量,$p_i$表示第$i$个类别的概率。
对于某一属性$A$,我们将数据集$D$基于属性$A$的取值划分为多个子集$D_v$,每个子集对应一个取值$v$。
属性$A$对数据集$D$的信息增益定义如下:$$ Gain(A) = H(D) - \sum_{v=1}^{V}\frac{|D_v|}{|D|}H(D_v) $$其中,$V$表示属性$A$的取值数量,$|D_v|$表示子集$D_v$的样本数量。
通过比较不同属性的信息增益,我们可以选择最佳的属性作为决策树的分割标准。
二、基尼指数另一种常用的属性选择指标是基尼指数。
基尼指数衡量了数据集的不纯度,越小表示数据集越纯净。
对于某一属性$A$,基尼指数的计算公式为:$$ Gini(A) = \sum_{v=1}^{V}\frac{|D_v|}{|D|}Gini(D_v) $$其中,$V$表示属性$A$的取值数量,$|D_v|$表示子集$D_v$的样本数量。
选择最佳属性时,我们需要计算每个属性的基尼指数,并选择基尼指数最小的属性作为划分标准。
三、决策树的生成过程决策树的生成通常通过递归的方式进行。
生成过程可以分为以下几个步骤:1. 若数据集$D$中的样本全属于同一类别$C$,则以$C$为叶节点,返回决策树;2. 若属性集$A$为空集,即无法再选择属性进行划分,将数据集$D$中样本数量最多的类别作为叶节点,返回决策树;3. 对于属性集$A$中的每一个属性$A_i$,计算其信息增益或基尼指数;4. 选择信息增益或基尼指数最大的属性$A_j$作为划分标准,生成一个根节点;5. 根据属性$A_j$的取值将数据集$D$划分为若干子集$D_v$;6. 对于每个子集$D_v$,递归地生成决策树,将子树连接到根节点上;7. 返回决策树。
简述决策树法的原理及其应用实例

简述决策树法的原理及其应用实例1. 决策树法的原理决策树法是一种常用的机器学习算法,通过构建树形结构来做出决策。
其原理基于简单的问题和答案,通过有序地提出问题和根据问题的回答进行分支选择的方式来逐步确定结果。
决策树的构建过程主要包括以下几个步骤:1.1 特征选择在构建决策树中,首先需要选择最佳划分特征。
特征选择的目标是要选择能够将样本集合尽可能均匀划分的特征。
常用的特征选择准则有信息增益、信息增益比、基尼系数等。
1.2 决策树的生成决策树的生成过程是递归地构建决策树的过程。
从根节点开始,根据特征选择的结果将样本集合划分为不同子集,然后针对每个子集递归地构建决策树,直到满足终止条件为止。
1.3 决策树的剪枝决策树构建完成后,通常会对决策树进行剪枝处理,以降低过拟合的风险。
剪枝包括预剪枝和后剪枝两种方式,其中预剪枝是在决策树构建过程中判断是否进行已知分支的准备工作,而后剪枝则是在决策树构建完成后对决策树进行修剪。
2. 决策树法的应用实例决策树法可以应用于很多领域,以下是决策树法在几个典型领域中的应用实例:2.1 金融风控决策树法可以用于金融风控中的信用评估。
通过分析客户的个人信息和信用历史等数据,构建决策树模型,从而预测客户的信用风险,并据此判断是否给予贷款。
决策树模型的透明度和较好的解释性使其在金融行业中得到广泛应用。
2.2 医疗诊断决策树法可以用于医疗领域的疾病诊断。
通过分析患者的临床特征、病史等数据,构建决策树模型,从而预测患者的疾病风险,并据此辅助医生进行准确的诊断和治疗。
决策树模型的可解释性和易于理解的特点使得医生和患者都能够更好地理解诊断结果。
2.3 电商推荐决策树法可以用于电商领域的个性化推荐。
通过分析用户的浏览历史、购买习惯等数据,构建决策树模型,根据用户的特征进行个性化的商品推荐,从而提高用户的购物体验和购买率。
决策树模型的可解释性和规则的直观性使得个性化推荐更加符合用户的喜好和需求。
决策树的工作原理和工作流程

决策树的工作原理和工作流程
决策树的工作原理是基于树结构进行决策判断的模型。
它通过多个条件判别过程将数据集分类,最终获取需要的结果。
从结构上看,决策树的起始点为根节点,中间决策流程为内部节点,分类结果为叶节点。
每个节点选择什么特征进行分叉呢?常见的决策树节点划分依据分为以下三种:ID3决策树、决策树、CART决策树。
决策树的工作流程是一个递归的过程,包括以下步骤:
1. 条件1:当前所有样本均属于同一个类别C,则无需划分,返回全部node。
2. 条件2:属性集为空,或者样本集在属性集上的取值相同,则返回其类标记为D中样本最多的类。
3. 条件3:将样本根据属性集映射出子样本集,然后根据信息熵或者基尼不纯度进行决策划分。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅决策树相关书籍或咨询专业人士。
决策树原理
决策树原理
决策树原理是它利用了概率论的原理,并且利用一种树形图作为分析工具。
其基本原理是用决策点代表决策问题,用方案分枝代表可供选择的方案,用概率分枝代表方案可能出现的各种结果,经过对各种方案在各种结果条件下损益值的计算比较,为决策者提供决策依据。
一、何为决策树法
决策树分析法是一种运用概率与图论中的树对决策中的不同方案进行比较,从而获得最优方案的风险型决策方法。
图论中的树是连通且无回路的有向图,入度为0的点称为树根,出度为0的点称为树叶,树叶以外的点称为内点。
决策树由树根(决策节点)、其他内点(方案节点、状态节点)、树叶(终点)、树枝(方案枝、概率枝)、概率值、损益值组成。
二、决策树法的原理
决策树法利用了概率论的原理,并且利用一种树形图作为分析工具。
其基本原理是用决策点代表决策问题,用方案分枝代表可供选择的方案,用概率分枝代表方案可能出现的各种结果,经过对各种方案在各种结果条件下损益值的计算比较,为决策者提供决策依据。
决策树分析法是常用的风险分析决策方法。
该方法是一种用树形图来描述各方案在未来收益的计算。
比较以及选择的方法,其决策是以期望值为标准的。
人们对未来可能会遇到好几种不同的情况。
每种情况均有出现的可能,人们现无法确知,但是可以根据以前的资料来推断各种自然状态出现的概率。
在这样的条件下,人们计算的各种方案在未来的经济效果只能是考虑到各种自然状态出现的概率的期望值,与未来的实际收益不会完全相等。
简述决策树的原理和应用
简述决策树的原理和应用1. 决策树的原理决策树是一种机器学习算法,被广泛应用于分类和回归问题。
其原理基于树形结构,通过将数据集按照某种规则分割为不同的子集,逐步构建一个预测模型。
决策树的主要原理包括:1.1 特征选择特征选择是决策树构建过程中的关键步骤。
通过选择最具分类能力的特征作为根节点,将数据集划分成更小的子集。
特征选择的准则可以使用信息增益、基尼指数或方差等指标。
1.2 决策树的构建决策树的构建过程是递归的。
从根节点开始,按照特征选择的规则将数据集划分为不同的子集。
对于每个子集,重复特征选择和划分的过程,直到满足停止条件。
停止条件可以是节点中的样本数量小于某个阈值,或者所有样本属于同一类别。
1.3 决策树的剪枝为了防止过拟合,决策树需要进行剪枝。
剪枝是通过降低模型复杂度来提高泛化能力。
常用的剪枝方法包括预剪枝和后剪枝。
预剪枝在构建过程中进行剪枝,后剪枝则是在构建完成后进行剪枝。
2. 决策树的应用决策树作为一种直观且易于理解的机器学习算法,在各个领域都有广泛应用。
以下是一些常见的决策树应用场景和应用方式:2.1 金融领域决策树在金融领域中被用于风险评估、信用评分和欺诈检测等方面。
通过构建决策树模型,可以根据用户的个人信息和历史交易数据,预测用户的信用等级或评估交易风险。
2.2 医疗领域决策树在医疗领域中的应用主要包括疾病诊断和治疗方案推荐。
通过将患者的症状和检查结果作为特征,构建决策树模型,可以辅助医生进行疾病的诊断,并给出相应的治疗方案。
2.3 营销领域决策树在营销领域中常被用于客户分群和推荐系统。
通过构建决策树模型,可以根据顾客的个人信息、购买历史和行为特征,将顾客分成不同的群组,并为每个群组提供个性化的产品推荐和营销策略。
2.4 工业控制领域决策树在工业控制领域中被用于故障诊断和系统优化。
通过构建决策树模型,根据传感器数据和设备状态等特征,可以及时检测设备故障,并采取相应的措施进行修复和优化。
决策树原理和简单例子
决策树原理和简单例子决策树是一种常用的机器学习算法,它可以用于分类和回归问题。
决策树的原理是基于一系列的规则,通过对特征的判断来对样本进行分类或预测。
下面将通过原理和简单例子来介绍决策树。
1. 决策树的原理决策树的构建过程是一个递归的过程,它将样本集合按照特征的不同取值分割成不同的子集,然后对每个子集递归地构建决策树。
构建决策树的过程是通过对特征的选择来确定每个节点的划分条件,使得信息增益或信息增益比最大。
2. 决策树的构建假设有一个分类问题,样本集合包含n个样本,每个样本有m个特征。
决策树的构建过程如下:(1) 若样本集合中的样本都属于同一类别,则构建叶子节点,并将该类别作为叶子节点的类别标签。
(2) 若样本集合中的样本特征为空,或者样本特征在所有样本中取值相同,则构建叶子节点,并将该样本集合中出现次数最多的类别作为叶子节点的类别标签。
(3) 若样本集合中的样本特征不为空且有多个取值,则选择一个特征进行划分。
常用的划分方法有信息增益和信息增益比。
(4) 根据选择的特征的不同取值将样本集合划分成多个子集,对每个子集递归地构建决策树。
(5) 将选择的特征作为当前节点的判断条件,并将该节点加入决策树。
3. 决策树的例子假设有一个二分类问题,样本集合包含10个样本,每个样本有2个特征。
下面是一个简单的例子:样本集合:样本1:特征1=0,特征2=1,类别=1样本2:特征1=1,特征2=1,类别=1样本3:特征1=0,特征2=0,类别=0样本4:特征1=1,特征2=0,类别=0样本5:特征1=1,特征2=1,类别=1样本6:特征1=0,特征2=0,类别=0样本7:特征1=1,特征2=0,类别=0样本8:特征1=0,特征2=1,类别=1样本9:特征1=1,特征2=1,类别=1样本10:特征1=0,特征2=1,类别=1首先计算样本集合的信息熵,假设正样本和负样本的比例都是1:1,信息熵为1。
选择特征1进行划分,计算信息增益:对于特征1=0的样本,正样本有2个,负样本有2个,信息熵为1。
机器学习中的决策树原理及应用
机器学习中的决策树原理及应用近年来,随着机器学习相关技术的发展,决策树成为了非常重要的一种分类算法。
在机器学习过程中,决策树算法常用于进行数据分类和预测分析。
本文将详细介绍决策树的原理及其在机器学习中的应用。
一、决策树原理决策树是一种基于树形结构的分类算法,通常被用于解决分类和回归问题等。
决策树的节点可以是分类属性或连续属性,通过对属性的不断划分来达到分类的目的。
决策树的节点可以用于描述待分类对象的特征,叶节点则代表分类的结果。
决策树的构建可以通过使用自顶向下或自底向上方法进行。
(一)自顶向下方法自顶向下方法是常用的构建决策树的方法。
具体步骤如下:1.将所有的训练数据都放到根节点上。
2.按照某个特征属性进行节点的划分,排除不利于分类的属性。
3.将根节点按照特征属性划分为子节点,同时向下递归地进行节点分类,直到满足分类要求为止。
4.对于每一个子节点,重复步骤2和3,直到树的叶子节点全部为单一分类。
(二)自底向上方法自底向上方法又称为升级方法,其基本步骤如下:1.将所有的训练数据都放到叶子节点上。
2.通过合并相似的叶节点来完成树的逐步升级。
3.设定分类错误率的阈值,判断是否满足分类的条件,若不满足则继续合并叶节点。
二、决策树的应用决策树算法具有能力处理离散的和连续的特征,同时能够处理多分类和二分类问题,可以应用于多种分类场景,例如医学、经济和环境等领域。
以下是决策树在应用中的主要场景:(一)医学领域决策树在医学领域中被广泛应用。
例如,医生可以使用决策树来评估患者的风险因素,决定患者是否需要进一步诊断和治疗。
此外,决策树还可以用于辅助医生进行药物治疗,从而避免患者对药物的不良反应。
(二)经济领域决策树在经济领域中也是非常重要的分类算法。
例如,银行可以使用决策树来判断借款人的信用风险,从而决定是否给予贷款。
此外,决策树还可以用于预测股票价格的波动趋势,为投资者提供决策的参考。
(三)环境领域决策树在环境领域中也具有广泛的应用,例如用于预测气候变化和环境污染等。
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决策树生成原理AbstractThis paper details the ID3 classification algorithm. Very simply, ID3 builds a decision tree from a fixed set of examples. The resulting tree is used to classify future samples. The example has several attributes and belongs to a class (like yes or no). The leaf nodes of the decision tree contain the class name whereas a non-leaf node is a decision node. The decision node is an attribute test with each branch (to another decision tree) being a possible value of the attribute. ID3 uses information gain to help it decide which attribute goes into a decision node. The advantage of learning a decision tree is that a program, rather than a knowledge engineer, elicits knowledge from an expert.IntroductionJ. Ross Quinlan originally developed ID3 at the University of Sydney. He first presented ID3 in 1975 in a book, Machine Learning, vol. 1, no. 1. ID3 is based off the Concept Learning System (CLS) algorithm. The basic CLS algorithm over a set of training instances C:Step 1: If all instances in C are positive, then create YES node and halt.If all instances in C are negative, create a NO node and halt.Otherwise select a feature, F with values v1, ..., vn and create a decision node.Step 2: Partition the training instances in C into subsets C1, C2, ..., Cn according to the values of V.Step 3: apply the algorithm recursively to each of the sets Ci.Note, the trainer (the expert) decides which feature to select.ID3 improves on CLS by adding a feature selection heuristic. ID3 searches through the attributes of the training instances and extracts the attribute that best separates the given examples. If the attribute perfectly classifies the training sets then ID3 stops; otherwise it recursively operates on the n (where n = number of possible values of an attribute) partitioned subsets to get their "best" attribute. The algorithm uses a greedy search, that is, it picks the best attribute and never looks back to reconsider earlier choices.DiscussionID3 is a nonincremental algorithm, meaning it derives its classes from a fixed set of training instances. An incremental algorithm revises the current concept definition, if necessary, with a new sample. The classes created by ID3 are inductive, that is, given a small set of training instances, the specific classes created by ID3 are expected to work for all future instances. The distribution of the unknowns must be the same as the test cases. Induction classes cannot be proven to work in every case since they may classify an infinite number of instances. Note that ID3 (or any inductive algorithm) may misclassify data.Data DescriptionThe sample data used by ID3 has certain requirements, which are:Attribute-value description - the same attributes must describe each example and have a fixed number of values.Predefined classes - an example's attributes must already be defined, that is, they are not learned by ID3.Discrete classes - classes must be sharply delineated. Continuous classes broken up into vague categories such as a metal being "hard, quite hard, flexible, soft, quite soft" are suspect. Sufficient examples - since inductive generalization is used (i.e. not provable) there must be enough test cases to distinguish valid patterns from chance occurrences.Attribute SelectionHow does ID3 decide which attribute is the best? A statistical property, called information gain, is used. Gain measures how well a given attribute separates training examples into targeted classes. The one with the highest information (information being the most useful for classification) is selected. In order to define gain, we first borrow an idea from information theory called entropy. Entropy measures the amount of information in an attribute.Given a collection S of c outcomesEntropy(S) = S -p(I) log2 p(I)where p(I) is the proportion of S belonging to class I. S is over c. Log2 is log base 2.Note that S is not an attribute but the entire sample set.Example 1If S is a collection of 14 examples with 9 YES and 5 NO examples thenEntropy(S) = - (9/14) Log2 (9/14) - (5/14) Log2 (5/14) = 0.940Notice entropy is 0 if all members of S belong to the same class (the data is perfectly classified).The range of entropy is 0 ("perfectly classified") to 1 ("totally random").Gain(S, A) is information gain of example set S on attribute A is defined asGain(S, A) = Entropy(S) - S ((|Sv| / |S|) * Entropy(Sv))Where:S is each value v of all possible values of attribute ASv = subset of S for which attribute A has value v|Sv| = number of elements in Sv|S| = number of elements in SExample 2Suppose S is a set of 14 examples in which one of the attributes is wind speed. The values of Wind can be Weak or Strong. The classification of these 14 examples are 9 YES and 5 NO. For attribute Wind, suppose there are 8 occurrences of Wind = Weak and 6 occurrences of Wind = Strong. For Wind = Weak, 6 of the examples are YES and 2 are NO. For Wind = Strong, 3 are YES and 3 are NO. ThereforeGain(S,Wind)=Entropy(S)-(8/14)*Entropy(Sweak)-(6/14)*Entropy(Sstrong)= 0.940 - (8/14)*0.811 - (6/14)*1.00= 0.048Entropy(Sweak) = - (6/8)*log2(6/8) - (2/8)*log2(2/8) = 0.811Entropy(Sstrong) = - (3/6)*log2(3/6) - (3/6)*log2(3/6) = 1.00For each attribute, the gain is calculated and the highest gain is used in the decision node. Example of ID3Suppose we want ID3 to decide whether the weather is amenable to playing baseball. Over the course of 2 weeks, data is collected to help ID3 build a decision tree (see table 1).The target classification is "should we play baseball?" which can be yes or no.The weather attributes are outlook, temperature, humidity, and wind speed. They can have the following values:outlook = { sunny, overcast, rain }temperature = {hot, mild, cool }humidity = { high, normal }wind = {weak, strong }Examples of set S are:Day Outlook Temperature Humidity Wind Play ballD1 Sunny Hot High Weak NoD2 Sunny Hot High Strong NoD3 Overcast Hot High Weak YesD4 Rain Mild High Weak YesD5 Rain Cool Normal Weak YesD6 Rain Cool Normal Strong NoD7 Overcast Cool Normal Strong YesD8 Sunny Mild High Weak NoD9 Sunny Cool Normal Weak YesD10 Rain Mild Normal Weak YesD11 Sunny Mild Normal Strong YesD12 Overcast Mild High Strong YesD13 Overcast Hot Normal Weak YesD14 Rain Mild High Strong NoTable 1We need to find which attribute will be the root node in our decision tree. The gain is calculatedfor all four attributes:Gain(S, Outlook) = 0.246Gain(S, Temperature) = 0.029Gain(S, Humidity) = 0.151Gain(S, Wind) = 0.048 (calculated in example 2)Outlook attribute has the highest gain, therefore it is used as the decision attribute in the root node.Since Outlook has three possible values, the root node has three branches (sunny, overcast, rain). The next question is "what attribute should be tested at the Sunny branch node?" Since we=92ve used Outlook at the root, we only decide on the remaining three attributes: Humidity, Temperature, or Wind.Ssunny = {D1, D2, D8, D9, D11} = 5 examples from table 1 with outlook = sunnyGain(Ssunny, Humidity) = 0.970Gain(Ssunny, Temperature) = 0.570Gain(Ssunny, Wind) = 0.019Humidity has the highest gain; therefore, it is used as the decision node. This process goes on until all data is classified perfectly or we run out of attributes.The final decision = treeThe decision tree can also be expressed in rule format:IF outlook = sunny AND humidity = high THEN playball = noIF outlook = rain AND humidity = high THEN playball = noIF outlook = rain AND wind = strong THEN playball = yesIF outlook = overcast THEN playball = yesIF outlook = rain AND wind = weak THEN playball = yesID3 has been incorporated in a number of commercial rule-induction packages. Some specific applications include medical diagnosis, credit risk assessment of loan applications, equipmentmalfunctions by their cause, classification of soybean diseases, and web search classification.ConclusionThe discussion and examples given show that ID3 is easy to use. Its primary use is replacing the expert who would normally build a classification tree by hand. As industry has shown, ID3 has been effective.。