Decision Tree এর বেসিক ধারণা

Machine Learning - সাইকিট-লার্ন (Scikit-Learn) - Decision Tree এবং Random Forest
214

Decision Tree (ডিসিশন ট্রি) একটি জনপ্রিয় এবং শক্তিশালী মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম যা ক্লাসিফিকেশন এবং রিগ্রেশন সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি হায়ারারকিক্যাল (বৃক্ষমূলক) কাঠামো ব্যবহার করে ইনপুট ডেটা থেকে সিদ্ধান্ত নিতে সহায়ক। Decision Tree মডেলটি ফিচার নির্বাচন এবং আউটপুট নির্ধারণ করার জন্য একটি সোজা এবং ব্যাখ্যাতীত উপায় সরবরাহ করে। এটি প্রাথমিকভাবে "হ্যাঁ" অথবা "না" প্রশ্নের মাধ্যমে ডেটাকে বিভক্ত করে, যাকে নোড বলা হয়, এবং শেষ পর্যন্ত একটি আউটপুট শ্রেণি বা মান নির্ধারণ করা হয়।


ডিসিশন ট্রি এর কাঠামো

ডিসিশন ট্রি সাধারণত তিনটি মূল উপাদান নিয়ে গঠিত:

  1. রুট নোড (Root Node):
    • এটি ট্রির শীর্ষস্থানীয় নোড যেখানে প্রথম বিভাজন শুরু হয়। রুট নোডে ইনপুট ডেটার উপর ভিত্তি করে প্রথম সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়।
  2. ইন্টারনাল নোড (Internal Node):
    • রুট নোডের পরবর্তী স্তরের নোডগুলি, যেখানে সিদ্ধান্তের ভিত্তিতে ডেটাকে আরও ভাগ করা হয়। প্রতিটি ইন্টারনাল নোড একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য বা ফিচারের মানের ভিত্তিতে ডেটাকে বিভক্ত করে।
  3. লিফ নোড (Leaf Node):
    • এটি ট্রির শেষ নোড, যেখানে ইনপুট ডেটার একটি শ্রেণী বা ফলাফল নির্ধারণ করা হয়। লিফ নোডে আউটপুট বা শ্রেণিবিভাগের ফলাফল থাকে, যেমন একটি ক্লাস বা একটি নির্দিষ্ট মান।

ডিসিশন ট্রি কীভাবে কাজ করে?

ডিসিশন ট্রি মডেলটি ইনপুট ডেটার উপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্ত নেয়। এটি একটি রেকর্ড বা উদাহরণের জন্য শ্রেণি বা ফলাফল নির্ধারণ করতে একটি ধারাবাহিক প্রশ্নোত্তর প্রক্রিয়া ব্যবহার করে।

  1. প্রথমত, রুট নোডে ইনপুট ডেটার ফিচারের উপর ভিত্তি করে প্রথম বিভাজন বা সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়।
  2. তারপর, প্রতিটি ইন্টারনাল নোডে, নতুন বিভাজন বা সিদ্ধান্ত গাছের মধ্যে বিভিন্ন স্তরে চলে যায় যতক্ষণ না লিফ নোডে পৌঁছানো হয়।
  3. শেষে, লিফ নোডে পৌঁছানোর পর, সিদ্ধান্ত গ্রহণ করা হয় এবং আউটপুট বা ক্লাস ঘোষণা করা হয়।

Decision Tree Algorithm এর কাজের প্রক্রিয়া:

  1. ডেটা বিভাজন (Data Splitting):
    • Decision Tree আলাদা আলাদা ডেটা পয়েন্টে বিভাজন করে। প্রতিটি নোডের জন্য, একটি ফিচার নির্বাচন করা হয় এবং সেই ফিচারের মানের ভিত্তিতে ডেটা ভাগ করা হয়।
  2. গুণগত মান নির্ধারণ (Criterion Selection):
    • Decision Tree-এ বিভাজন ঠিক কীভাবে হবে, তা নির্ধারণ করার জন্য কিছু গুণগত মান ব্যবহার করা হয়। এর মধ্যে জনপ্রিয় দুটি মান হল:
      • Gini Impurity: Gini impurity ডেটা বিভাজনের অমেধার মাপ। এটি খুঁজে বের করার চেষ্টা করে যে, একটি নোডের মধ্যে কতটুকু অমেধা বা মিশ্রণ রয়েছে।
      • Entropy: এটি তথ্য তত্ত্বের একটি ধারণা, যা মাপবে যে, ডেটার মধ্যে কতটুকু অনিশ্চয়তা রয়েছে।
  3. অন্তিম বিভাজন (Stopping Criteria):
    • Decision Tree নির্দিষ্ট সময়ে বিভাজন বন্ধ করে, যখন:
      • সমস্ত ডেটা একই শ্রেণী বা ফলাফলে চলে যায়।
      • একটি নির্দিষ্ট ডেটা সাইজ পৌঁছানো হয়।
      • গাছটি অতিরিক্ত বড় হয়ে গেলে প্রুনিং (pruning) করে তার আকার ছোট করা হয়।

ডিসিশন ট্রি এর উদাহরণ:

ধরা যাক, আমরা একটি ক্রেডিট স্কোর ক্লাসিফিকেশন সমস্যা সমাধান করতে যাচ্ছি, যেখানে আমাদের নির্ধারণ করতে হবে যে একজন ব্যক্তির ক্রেডিট স্কোর উচ্চ হবে না কম।

ফিচারস:

  • আয় (Income)
  • কিস্তির পরিমাণ (Loan Amount)
  • ঋণের ইতিহাস (Credit History)

একটি ডিসিশন ট্রি প্রক্রিয়া শুরু হতে পারে:

  1. প্রথমে, "আয়" এর উপর ভিত্তি করে ডেটাকে ভাগ করা হতে পারে (উচ্চ আয় বনাম নিম্ন আয়)।
  2. দ্বিতীয় স্তরে, "ঋণের ইতিহাস" ভিত্তিতে বিভাজন হতে পারে (ভাল ইতিহাস বনাম খারাপ ইতিহাস)।
  3. শেষপর্যন্ত, লিফ নোডে একজন ব্যক্তির ক্রেডিট স্কোর "উচ্চ" বা "নিম্ন" নির্ধারণ করা হবে।

ডিসিশন ট্রির সুবিধা এবং অসুবিধা

সুবিধা:

  • সহজ ব্যাখ্যা এবং ব্যাখ্যাযোগ্য: ডিসিশন ট্রি খুব সহজেই ব্যাখ্যা করা যায়, কারণ এটি গাছের মতো কাঠামোতে সিদ্ধান্ত নেয়।
  • ফিচার নির্বাচন সহজ: এটি ইনপুট ডেটার বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য বা ফিচারদের উপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্ত নেয়, যা ব্যবহারকারীকে মডেলটি বুঝতে সহায়ক হয়।
  • ওভারফিটিং কমানোর জন্য প্রুনিং: ডিসিশন ট্রি অতিরিক্ত জটিলতা কমাতে প্রুনিং ব্যবহার করতে পারে।

অসুবিধা:

  • ওভারফিটিং: যদি ট্রি খুব বড় হয় তবে এটি টেন্ডেন্সি থাকে ডেটার সাথে খুব বেশি মানানসই হওয়ার, যা ওভারফিটিং (overfitting) হতে পারে।
  • ডেটার স্কেল এবং বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভরশীলতা: এটি কিছু সময়ে ডেটার স্কেল বা স্কেলভেদে ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে।
  • স্ট্যাবিলিটি: ডিসিশন ট্রি কিছু ক্ষেত্রে অস্থির হতে পারে, অর্থাৎ ছোট ডেটার পরিবর্তন ট্রির আউটপুটকে বড়ভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

সারাংশ

ডিসিশন ট্রি হলো একটি শক্তিশালী মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম যা ডেটাকে একটি গাছের মতো কাঠামোতে বিভক্ত করে এবং প্রতিটি স্তরে সিদ্ধান্ত নিয়ে শ্রেণী বা ফলাফল নির্ধারণ করে। এটি ক্লাসিফিকেশন এবং রিগ্রেশন সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত হয় এবং সহজ ব্যাখ্যাযোগ্যতা, স্পষ্ট সিদ্ধান্ত গ্রহণের ক্ষমতা প্রদান করে। তবে, এটি কখনও কখনও ওভারফিটিং বা অস্থিরতার কারণে সীমাবদ্ধ হতে পারে।

Content added By
Promotion
NEW SATT AI এখন আপনাকে সাহায্য করতে পারে।

Are you sure to start over?

Loading...