تخفیف نوروزی پی استور

کد تخفیف: PR1404

شامل تمامی آثار
روز
ساعت
دقیقه
ثانیه

با خرید اشتراک ویژه ، با هزینه بسیار کمتر به فایل های پاورپوینت دسترسی داشته باشید!

درخت تصمیم گیری چیست — راهنمای گام به گام طراحی درخت تصمیم گیری

درخت تصمیم گیری چیست — راهنمای گام به گام طراحی درخت تصمیم گیری
درخت تصمیم یا درخت تصمیم گیری در واقع مفهومی کاربردی برای افرادی است که به تصمیم گیری­‌های پیچیده نیاز دارند. با این روش می‌­توان برای گرفتن تصمیم هر چه بهتر مسائل خود را به بخش‌­های کوچکتر تقسیم کرد. این کار به سازماندهی هر چه بهتر ذهن کمک زیادی کرده و باعث می‌­شود در حل مسائل موفق­‌تر عمل کنید.

فهرست مطالب

اگر شما نیز مایلید به طور کامل با درخت تصمیم گیری آشنا شده و نحوه استفاده از درخت تصمیم گیری و همچنین چگونگی ایجاد این درخت را بدانید، حتماً این مطلب برای شما بسیار مفید خواهد بود، با ما همراه باشید. قبل از اینکه به سراغ ادامه مقاله برویم مایلم مجموعه آموزش روانشناسی فرادرس را به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش ارزشمند روی لینک زیر کلیک کنید:

درخت تصمیم گیری چیست؟

تصمیم گیری معمولاً برای اکثر افراد کاری دشوار و پر از استرس است. خیلی از مواقع نیز این تصمیم گیری برای امور مهم زندگی است و سهل انگاری در آن می‌­تواند برای ما عواقبی را به همراه داشته باشد. نوشتن مراحل تصمیم از روش‌­هایی است که باعث شده از درستی تصمیم خود مطمئن شوید. البته نوشتن مراحل تصمیم قوانین خاص خود را دارد. یکی از ساده­‌ترین راه­‌ها برای داشتن تصمیمی صحیحی و اصولی، استفاده از درخت تصمیم گیری است.

Decision Tree یا درخت تصمیم گیری در واقع نقش‌ه­ایی از نتایج احتمالی مجموعه‌ه­ایی از انتخاب­‌ها یا گزینه­‌های مرتبط با هم است. این درخت باعث شده یک فرد یا سازمان به خوبی قادر به سنجش اقدامات متحمل از نظر هزینه­‌ها، احتمالات و مزایا باشد

. این روش برای پیشبرد اهداف و برنامه­‌های شخصی و غیررسمی یا ترسیم الگوریتمی برای پیش بینی بهترین گزینه از طریق ریاضیات بسیار کارآمد است. درخت تصمیم گیری این امکان را به افراد داده تا یک تصمیم منطقی و عاقلانه گرفته و همچنین در مواجهه با مسائل مختلف، بدون استرس و نگرانی وارد عمل شوند.

درخت تصمیم گیری چیست؟

مزایای درخت تصمیم گیری

استفاده از درخت تصمیم گیری دارای مزایای متعددی به نسبت سایر روش‌­های داده­‌کاوی است که در ادامه به طور خلاصه با آن­ها آشنا خواهیم شد:

  1. قابل استخراج و قابل فهم بودن قوانین تولید شده و به کار برده شده در درخت تصمیم گیری
  2. دارای توانایی لازم برای کار با داده­‌های پیوسته و گسسته
  3. حذف مقایسه‌­های غیرضروری در این ساختار
  4. امکان استفاده از ویژگی­‌های متفاوت برای نمونه­‌های متفاوت
  5. عدم نیاز به تخمین تابع توزیع
  6. ساده بودن آماده سازی داده‌­ها برای یک درخت تصمیم گیری برخلاف دیگر روش­‌ها
  7. سادگی توصیف شرایط در درختان تصمیم گیری با استفاده از منطق بولی
  8. وجود امکان تایید یک مدل در درخت­‌های تصمیم به کمک آزمون­‌های آماری
  9. قدرت بالای ساختارهای درخت تصمیم گیری جهت تحلیل داده­‌های بزرگ در زمان کوتاه
  10. امکان پیدا کردن روابط غیرمنتظره یا نامعلوم
  11. شناسایی تفاوت زیرگروه‌­ها توسط درخت‌­های تصمیم گیری
  12. سازگاری درخت­‌های تصمیم گیری با داده‌­های بدون مقدار
  13. عدم نیاز درخت تصمیم گیری به تنظیمی خاص جهت افزایش دقت الگوریتم

مزایای درخت تصمیم گیری

چگونگی عملکرد درخت تصمیم گیری

درخت تصمیم گیری را می­‌توان خیلی شبیه به بازی بیست سوالی دانست. در بازی بیست سوالی نیز فرد موضوع خاصی را در ذهن داشته و شخص مقابل با پرسش­‌های متوالی سعی کرده با بله و خیری که دریافت می‌­کند به جواب نزدیک شود.

در مورد درخت تصمیم گیری نیز به همین شکل است. در واقع پرسش­‌هایی وجود داشته و بعد از تعیین پاسخ هر سوال، سوالی دیگر مطرح خواهد شد. در صورت انتخاب صحیح پرسش‌­ها، با استفاده از تعداد کمی از پرسش‌­ها به خوبی می­توان به پیش بینی رکورد جدید دست پیدا نمود.

در این روش در واقع یک گره ریشه در بالا قرار گرفته و در پایین، برگ­‌های آن آورده خواهند شد. یک رکورد در گره ریشه وارد شده و انتهای این گره یک تست ایجاد شده تا به این شکل مشخص شود رکورد باید به کدام یک از گره­‌های فرزند برود.

این درخت دارای تعدادی گره و شاخه است و طبقه بندی نمونه­‌ها در آن به شکلی انجام شده که از ریشه به سمت پایین رشد کرده و در نهایت به گره‌­های برگ ختم خواهند شد. هر گره داخلی یا غیر برگ دارای یک ویژگی است.

این ویژگی باعث ایجاد سوالی در رابطه با مثال ورودی می­‌شود. در هر گره داخلی، تعداد شاخه­‌های موجود با تعداد جواب­‌های ممکن برابر است و هر یک با مقدار آن جواب تعیین خواهند شد. برگ­های این درخت با یک کلاس یا یک طبقه از جواب‌­ها معین می­‌گردد.

نحوه طراحی یک درخت تصمیم گیری به زبان ساده

همانطور که پیش از این نیز گفتیم درخت تصمیم گیری به نوعی یک نمودار ترسیمی است که پروسه تصمیم گیری یا سلسله مراتب تصمیمات را به نمایش در خواهد آورد. این درخت ابزاری کمکی برای پروسه تصمیم گیری است و متشکل از یک گراف یا مدل درخت مانند است که تصمیمات و عواقب متحمل آن­ها را به نمایش در خواهند آورد. در ادامه با هم یاد خواهیم گرفت که چگونه یک درخت تصمیم گیری ساده را برای داشتن تصمیمات مختلف زندگی خود طراحی کنیم:

تعیین صورت مسئله

در وهله اول شما باید صورت مسئله را به صورت واضح و مشخص مطرح کنید. باید تصمیم نهایی خود را تعیین کنید، جرقه فکری خود را روی کاغذ بیاورید و به اولویت بندی متغیرهای مشخص شده بپردازید. در واقع باید در اولین قدم خوب به این فکر کنید که موضوع اصلی درخت یا مشکل شما چیست. تعیین موضوع اصلی باعث می­‌شود که حواشی حذف شده و بهتر بتوانید روی موضوع اصلی تمرکز کنید. بعد از آن می‌­توانید برای گسترش ایده‌­های خود از جرقه­‌های فکری کمک بگیرید.

بر روی برگ‌ه­ای جداگانه یا در حاشیه برگه اصلی، متغیرهای وابسته به تصمیم خود را یادداشت کنید. برای مثال اگر قصد خرید یک خانه دارید، مواردی چون قیمت، متراژ و… متغیرهای این تصمیم به شمار خواهند آمد. بعد از تعیین متغیرها باید براساس اهمیتی که هر یک داشته اولویت بندی کنید. این کار باعث شده شما در تصمیم خود ثابت قدم تر و مصمم ­تر شوید.

نحوه طراحی یک درخت تصمیم گیری به زبان ساده

 

طراحی یک درخت تصمیم گیری ساده

برای طراحی درخت تصمیم گیری ابتدا باید یک دایره یا مربع در گوشه کاغذ رسم نموده و در آن به نوشتن متغیرهای مهم تصمیم خود بپردازید. دست کم ۲ تا ۴ شاخه از متغیر اول خود خارج کنید. برای هر شاخه باید گزینه یا گزینه­‌هایی که به واسطه متغیر پیش روی شما قرار خواهد گرفت را تعیین کنید.

برای مثال اگر قصد خرید خانه­‌ای را داشته و متغیر اول شما قیمت است می­توانید برای آن زیرشاخه­‌هایی با عناوین قیمت ۸۰۰ میلیون تا ۱ میلیارد و نیز بالای یک میلیارد را خارج کنید. بعد از اتمام این بخش به انتهای هر شاخه، دایره­‌ها و مربع‌­های جدیدی بکشید. این دایره­‌ها و مربع­‌ها نشان­‌دهنده اولویت­‌های بعدی شما از فهرست متغیرها هستند. شاخه‌­های خارج شده از آن دایره‌­ها در واقع گزینه­‌های بعدی شما هستند.

براساس پارامترهای درنظر گرفته برای انتخاب اول، اغلب گزینه‌­های مرتبط به هر مربع در هر زیرمجموعه متفاوت از دیگری خواهد بود. برای نمونه در مثال خرید خانه، تمامی گزینه­‌ها در قدم بعدی به متراژ خواهند رسید. گزینه­‌های خارج شده از دایره مصرف سوخت واقع در انتهای هر شاخه دارای محدوده متفاوتی هستند؛ چرا که هر خانه ممکن است از نظر متراژ با دیگری متفاوت باشد.

حال به افزودن مربع­‌ها و شاخه‌­ها ادامه دهید. با این کار نمودار شما گسترش پیدا کرده و شکل نهایی خود را نشان خواهد داد. قطعاً وقتی شروع به نوشتن و طراحی می­‌کنید متغیرهایی بیشتر به ذهنتان خواهد رسید. گاهی یک متغیر صرفاً در یک شاخه اعمال شده و گاهی نیز تمامی شاخه­‌ها را درگیر می­‌کند.

طراحی یک درخت تصمیم گیری برای نگرانی­ ها

شاید عجیب به نظر برسد اما این درخت نقش فوق­‌العاده‌­ای در کاهش نگرانی‌­های شما خواهد داشت. این درخت باعث شده منشاء نگرانی­‌های خود را پیدا کرده و از آن­ها مشکلاتی قابل حل بسازید. این کار نقش بسیار موثری در از بین رفتن استرس و نگرانی شما خواهد داشت.

بعد از مطرح کردن نگرانی­‌ها، در صورتی که نگرانی‌­ها مرتبط با مشکلی است که حل آن از عهده شما خارج است بهترین کار دست برداشتن از نگرانی بابت آن است. بهتر است برای فراموشی این مشکل و نگرانی‌­های آن، به مسائل دیگری فکر کنید.

اما چنانچه قادر به حل آن هستید می‌­توانید برای حل آن چاره‌­ای اندیشیده تا این نگرانی را برطرف کنید. برای مشخص کردن دقیق نگرانی­‌ها باید در وهله اول به طور صریح تعیین کنید چه چیزی شما را نگران کرده است. آن را در بالای برگه نوشته و به آن به عنوان موضوع اصلی درخت تصمیم گیری نگاه کنید. بعد از تعیین نگرانی باید ببینید که آیا برای حل آن کاری از دست شما ساخته است یا خیر؟

شاخه­‌ای از موضوع اصلی خارج کرده و بنویسید که آیا در این رابطه کاری از عهده من برمی‌آید؟ بعد از آن، دو شاخه بله و خیر خارج کنید. در صورتی که پاسخ شما مثبت است می­‌توانید بر روی برگه‌­ای جداگانه کارهایی که می­‌توانید برای حل مشکل موردنظر انجام دهید را یادداشت کنید.

طراحی یک درخت تصمیم گیری برای نگرانی­ ها

هرس کردن درخت تصمیم گیری

یکی از راه­‌هایی که در روش طراحی درخت تصمیم گیری به شما کمک می­‌کند راحت‌­تر دست به تصمیم و انتخاب بزنید هرس کردن این درخت است. هرس کردن این درخت به معنای حذف برخی از زیر گره­‌های درخت تصمیم است. برخی از شاخه­‌ها در زمان ساخت یک درخت تصمیم، در داده‌­های آموزش ناهنجاری­‌هایی را به وجود خواهند آورد که از داده­‌های پرت و یا نویز منشاء می­‌گیرند.

در برخی از الگوریتم­‌های ایجاد درخت، هرس کردن یکی از اجزای الگوریتم است. اما در برخی الگوریتم‌­ها نیز، هرس کردن صرفاً برای از بین بردن مشکل بیش بر ارزش به کار برده می­‌شود.

تمایل درخت‌­های هرس شده به کوچک­تر بودن و با پیچیدگی کمتر باعث شده که فهم ساده­‌تری داشته باشند. در طبقه­‌بندی صحیح داده‌­های تست، معمولاً عملکرد این درخت­‌ها از درخت­‌های هرس نشده بهتر و سریع­‌تر است. برای هرس درخت دو رویکرد زیر بسیار متداول هستند:

پیش هرس

در این روش توقف­‌های مکرر در مراحل ساخت درخت، به خودی خود درخت به صورت هرس شده ایجاد خواهد شد. در واقع با ایجاد یک توقف، گره تبدیل به برگ می­‌شود.

هرس پسین

این نوع رویکرد هرس، استفاده بیشتری دارد. در این روش، زیر درخت‌­ها از یک درخت تکامل یافته هرس خواهند شد. یک زیر درخت در یک گره از طریق حذف شاخه­‌ها و جایگزینی آن­ها با یک برگ، هرس می­‌شود.

متغیرها در درخت تصمیم گیری

بسته به نوع مسئله موردنظر ممکن است در درخت تصمیم گیری، از دو نوع متغیر زیر استفاده شود:

متغیر عددی (پیوسته)

این دسته از متغیرها همچون پارامترهایی چون قد، وزن، سن و… هستند و از مجموعه اعداد حقیقی مقدار خود را می­‌گیرند.

متغیر رده­ای (گسسته)

این نوع متغیر نیز همچون نوع، کیفیت، جنس و… به صورت دو یا چند مقدار گسسته می­‌باشند. این که برخی از متغیرها دارای دو دو جواب هستند و باید از بین آن­ها یک جواب را انتخاب نمود نشان دهنده طبقه­‌ای بودن متغیر است. از طرفی امکان تقسیم این متغیر به دو گروه مستقل و وابسته نیز وجود خواهد داشت. منظور از متغیرهای مستقل، متغیرهایی است که مقدار آن­ها به عنوان مبنای تصمیم گیری ما مورد استفاده قرار می­‌گیرد.

از طرفی متغیرهای وابسته نیز از آن دسته متغیرهایی هستند که باید براساس مقدار متغیرهای مستقل، مقدار آن­ها پیش‌­بینی شود. برای نمایش متغیرهای مستقل از گره­‌های میانی استفاده خواهد شد و برگ نشان دهنده متغیرهای وابسته است. در هر حال هر یک از این دو نوع متغیر احتمال داشته از نوع گسسته یا پیوسته باشند.

آشنایی با اصطلاحات مرتبط با درخت تصمیم گیری

آشنایی با اصطلاحات مرتبط با درخت تصمیم گیری

به طور کلی در زمینه طراحی درخت تصمیم گیری شما نیاز است که برخی از اصطاحات را به خوبی بدانید. در ادامه مهم‌­ترین آن­ها را با هم بررسی خواهیم نمود:

گره ریشه

این نوع گره دارای تمامی نمونه­‌های موجود است و به نوعی سطح بعدی اولین تقسیم مجموعه اصلی به دو مجموعه همگن­‌تر می‌­باشد. برای مثال یک گره ریشه ممکن است از ۳۰ نمونه برخوردار باشد.

گره تصمیم

منظور از گره تصمیم، گره‌­ای است که به زیر گره­‌های بعدی تقسیم خواهد شد.

برگ یا گره پایانه

گره‌­هایی که تقسیم نشده و در واقع از طریق آن­ها تقسیم پیاپی پایان خواهد یافت برگ یا گره پایانه نامیده می­‌شوند.

انشعاب یا زیر درخت

به بخشی از کل درخت، انشعاب یا زیر درخت گفته می­‌شود.

گره پدر و فرزند

گره والد یا گره پدر در واقع گره‌­ای است که به چندین زیر گره تقسیم خواهد شد و برای زیر گره­‌های خود پدر یا والد است. حال آن که گره‌­های دارای والد، گره‌­های فرزند نامیده می­‌شوند.

کلام آخر در مورد درخت تصمیم گیری

در این مقاله ابتدا به این سوال پاسخ دادیم که درخت تصمیم گیری چیست و چه مزایایی دارد و در ادامه در مورد چگونگی طراحی درخت تصمیم گیری صحبت کردیم؛ امیدواریم از این مقاله نهایت استفاده را برده باشید. در پایان مایلم آموزش تصمیم گیری چند هدفه را که در فرادرس منتشر شده است به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش روی لینک زیر کلیک کنید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *