Arbre de decisió (model de classificació ID3)

Model de classificació també conegut com ID3 que significa "inducció per mig d'arbres de decisió" que va ser desenrollat per J. Ross Quinlan, capaç de prendre decisions en gran precisió. Sistema d'aprenentage supervisat que aplica l'estratègia "dividix i venceràs" per a fer la classificació, implementant métodos i tècniques per a la realisació de processos inteligents, representant aixina el coneiximent i l'aprenentage, en el propòsit d'automatisar tasques.

En l'actualitat és ya comuna sentir que la paraula “inteligent”, o algun sinònim d'esta, s'aplique a màquines, sistemes, processos i fins a a productes d'us domèstic, donats a conéixer en tot lo món, i l'orige del qual es deu al sorgiment de l'Inteligència Artificial i dels Sistemes Experts. L'Inteligència Artificial és una branca de les ciències computacionals que tracta de modelar el comportament humà per mig de la creació de sistemes que siguen capaços d'imitar la comprensió humana i que també siguen capaces de deprendre i reconéixer. Entre les aplicacions més comunes d'esta ciència podem mencionar a les computadores, els caixers automàtics, els circuits tancats, els medicaments, etc., els quals són considerats "inteligents" pel fet tindre mecanismes o processos que s'activen automàticament.

Fins a la data l'inteligència no s'ha pogut definir en exactitut, pero es pot dir que és la facultat d'entendre o conéixer, aixina que podem llavors supondre que els processos o productes inteligents són capaços de "entendre" en que conten i que són capaços de conseguir, és dir cóm reaccionen davant els estímuls provinents del seu mig en base en l'informació que perceben. Com a eixemple podem mencionar un limpiaparabrisas d'un auto que s'activa automàticament en percebre les primeres gotes de la pluja; este procés pren com a entrada d'informació les gotes de la pluja i en conseqüència pren la "decisió" d'activar el limpiaparabrisas.

A tot açò podem dir que el ser humà ha posat part del seu coneiximent a estos processos o productes en la finalitat d'automatisar tasques d'us freqüent. Per naturalea el ser humà sempre s'ha dedicat a buscar noves i millors formes de vida, ya siga per a aforrar temps, diners, esforç o simplement per a fer més cómoda la seua vida; avocándose a l'investigació i procurant millors alternatives de solució als seus problemes, implementant métodos i tècniques desenrollats per ell mateixa per a la realisació de processos inteligents, representant aixina el coneiximent i l'aprenentage, en el propòsit d'automatisar les seues tasques.

Filosofia

Aixina, és J. Ross Quinlan quí primer va presentar el "descobriment de regles per inducció des d'un gran número d'eixemples" i posteriorment va desenrollar el model ID3 que significa “inducció per mig d'arbres de decisió”, que també és conegut com arbres de decisió.

El ID3 permet determinar l'arbre de decisió mínim, per a un conjunt d'objectes. Este arbre permet que l'informació es mantinga en forma organisada i entendible per a qualsevol persona, ademés fa us d'una seqüència de preguntes, a on cada una de les preguntes és evaluada en el propòsit d'obtindre la millor resposta possible.

Este model és un algoritme d'aprenentage inductivo, és dir, busca establir lleis o principis generals sobre la base de l'observació de varis o tots els components d'un conjunt o classe. Aplica l'estratègia “dividix i venceràs” per a fer la classificació dels objectes i associar-los a una classe, prenent en conte els valors dels atributs dels objectes. Un arbre de decisió pren com entrades objectes o situacions que es caracterisen per mig d'un conjunt de propietats.

L'arbre proporciona com a eixida una “decisió” que pot ser si o no, per a les funcions booleanas, encara que també és possible representar funcions en un major ranc d'eixides.

Representació d'un Arbre de decisió

L'eixida del algoritme ID3 es representa com un grafo en forma d'arbre, els components del qual són:

Representació d'un arbre de decisió

• Un nodo principal anomenat raïl en la part superior, d'este nodo partixen llínees cap a atres nodos inferiors, que a la seua volta, poden fer les voltes de nodo raïl.

• Nodos terminals, com el seu nom ho indica, són nodos a on termina el fluix i que ya no són raïl de cap atre nodo. Estos nodos terminals deuen contindre una

resposta, o siga, la classificació a que pertany l'objecte que ha conduït fins a ell.

• Els demés nodos representen preguntes sobre el valor d'un dels atributs.
• Les llínees representen les possibles respostes que els atributs poden prendre.

Cada objecte es representa en una llista de valors l'atribut i el seu valor, la qual constituïx una descripció conjuntiva d'eixe objecte. L'objecte deu ser etiquetat en la classe a la que pertany.

L'idea bàsica de el ID3 és de determinar, per a un conjunt d'eixemples donats, l'atribut més important, o siga, aquell que posseïxca el major poder discriminatori para dit conjunt; este atribut és usat per a la classificació de la llista d'objectes, basats en els valors associats en ell mateixa. Despuix d'haver fet la primera prova d'atribut, esta tirarà un resultat, el qual és en sí mateixa un nou problema d'aprenentage d'arbre de decisió, en la diferència que contarà en menys eixemples i un atribut menys, per lo que, cada atribut que se selecciona es descarta per a la següent prova.

En este procés de divisió es poden presentar alguns casos especials:

• Si existixen objectes en classes diferents, llavors per a separar-los, se selecciona el que tinga la major informació.
• Si els objectes restants són tots d'una sola classe, llavors els objectes es classifiquen en eixa classe.
• Si no queden atributs, pero si objectes en les seues respectives classes, llavors hi ha problemes. Vol dir que la descripció d'estos objectes és exactament la mateixa fins a eixe punt, pero la seua classificació és distinta. En este cas es diu que hi ha ambigüitat en les senyes. També succeïx quan els atributs no proporcionen la suficient informació per a descriure completament la situació.

Bibliografia

Bibliografia utilisada

• INTELIGENCIA ARTIFICIAL: UN ENFOQUE PRACTICO Russell
• GRAN DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO ILUSTRADO, Seleccions del Reader’s Digest