Computer >> Hướng Dẫn Máy Tính >  >> Lập Trình >> Lập Trình

Làm thế nào trực quan hóa dữ liệu để hỗ trợ xây dựng cây quyết định tương tác?

Phân loại dựa trên cảm nhận (Perception-based Classification - PBC) là phương pháp tương tác dựa trên các kỹ thuật trực quan hóa đa chiều và cho phép người dùng kết hợp kiến thức nền tảng về dữ liệu khi xây dựng cây quyết định.

Bằng cách tương tác trực quan với dữ liệu, người dùng có khả năng đạt được sự hiểu biết sâu sắc hơn về dữ liệu. Các cây kết quả thường nhỏ hơn những cây xây dựng bằng các kỹ thuật quy nạp cây quyết định truyền thống và do đó dễ hiểu hơn, trong khi đạt độ chính xác tương đương.

PBC cần một phương pháp hướng pixel (pixel-oriented) để xem xét dữ liệu đa chiều với dữ liệu nhãn lớp. Phương pháp đoạn vòng tròn (circle segments) được điều chỉnh, ánh xạ d đối tượng dữ liệu chiều-d sang một vòng tròn chia thành d đoạn, mỗi đoạn đại diện cho một thuộc tính.

Giá trị thuộc tính của một phần tử dữ liệu được ánh xạ sang một pixel có màu, phản ánh nhãn lớp của đối tượng. Ánh xạ này được thực hiện cho mọi cặp thuộc tính-giá trị của mọi đối tượng dữ liệu. Sắp xếp được thực hiện cho mỗi thuộc tính để xác định trình tự sắp xếp trong một đoạn.

Ví dụ, các giá trị thuộc tính trong một đoạn cho trước có thể được tổ chức để hiển thị các vùng đồng nhất (về nhãn lớp) trong cùng giá trị thuộc tính. Lượng thông tin huấn luyện có thể hiển thị cùng lúc xấp xỉ được quyết định bởi tích của số lượng thuộc tính và số lượng đối tượng dữ liệu.

Hệ thống PBC hiển thị màn hình chia làm hai, bao gồm cửa sổ tương tác dữ liệu (Data Interaction window) và cửa sổ tương tác kiến thức (Knowledge Interaction window). Cửa sổ tương tác dữ liệu hiển thị các đoạn vòng tròn của dữ liệu đang kiểm tra, trong khi cửa sổ tương tác kiến thức hiển thị cây quyết định đã xây dựng cho đến nay. Toàn bộ tập huấn luyện được trực quan hóa trong cửa sổ tương tác dữ liệu, trong khi cửa sổ tương tác kiến thức hiển thị cây quyết định rỗng.

Các thuật toán cây quyết định truyền thống chỉ cho phép chia nhị phân cho thuộc tính thống kê. PBC cho phép người dùng xác định nhiều điểm chia (split-points), dẫn đến nhiều nhánh mọc từ một nút cây đơn lẻ.

Một cây được xây dựng tương tác như sau. Người dùng quan sát dữ liệu đa chiều trong cửa sổ Tương tác Dữ liệu và chọn thuộc tính chia và nhiều điểm chia. Cây quyết định hiện tại trong cửa sổ Tương tác Kiến thức được mở rộng.

Người dùng chọn một nút của cây quyết định. Người dùng có thể gán nhãn lớp cho nút (làm cho nút trở thành lá) hoặc yêu cầu trực quan hóa thông tin huấn luyện tương ứng với nút. Điều này dẫn đến trực quan hóa mới của mỗi thuộc tính trừ những thuộc tính dùng cho chia trên cùng đường dẫn từ gốc. Quy trình tương tác tiếp tục cho đến khi một lớp đã được gán cho mọi lá của cây quyết định.