ML 101
M03 · L01
الوحدة الثالثة

أشجار القرار

ماذا لو استطاع نموذجك أن يفكر كالإنسان — يطرح سلسلة من أسئلة نعم/لا حتى يصل إلى إجابة؟ هذا بالضبط ما تفعله أشجار القرار.

01 / 13
ML 101
M03 · L01
التشريح

بنية الشجرة

شجرة القرار هي مخطط انسيابي من القرارات الثنائية. كل عقدة داخلية تسأل عن ميزة. كل فرع هو إجابة. كل ورقة هي التنبؤ النهائي.

العقدة الجذر
أول تقسيم
الورقة
التنبؤ
02 / 13
ML 101
M03 · L01
معيار التقسيم

شائبة جيني

تقيس شائبة جيني مدى احتمال التصنيف الخاطئ لعنصر مختار عشوائيًا. العقدة النقية (فئة واحدة) لها جيني = 0. العقدة المختلطة تمامًا لها جيني = 0.5.

شائبة جيني
G = 1 - \sum_{k=1}^{K} p_k^2
03 / 13
ML 101
M03 · L01
معيار بديل

الانتروبيا وكسب المعلومات

الانتروبيا تقيس الفوضى في العقدة. نختار التقسيم الذي يعظّم كسب المعلومات — أي يقلل الانتروبيا بعد التقسيم. كلا المعيارين ينتجان أشجارًا متشابهة.

الانتروبيا
H = -\sum_{k=1}^{K} p_k \log_2 p_k
04 / 13
ML 101
M03 · L01
الخوارزمية

بناء الشجرة

  • ١. ابدأ من الجذر بكل بيانات التدريب
  • ٢. ابحث عن أفضل ميزة وعتبة للتقسيم
  • ٣. قسّم البيانات إلى عقدتين فرعيتين
  • ٤. كرّر بشكل تعاودي على كل فرع
  • ٥. توقف عند استيفاء شرط الإيقاف
05 / 13
ML 101
M03 · L01
المشكلة

الإفراط في التخصيص

الشجرة المكتملة النمو تحفظ بيانات التدريب، محققةً خطأ تدريب صفري لكن تعميمًا ضعيفًا. الشجرة تعلّمت الضوضاء، لا النمط.

علامات الإفراط
شجرة عميقة جدًا • أوراق بعينة واحدة • دقة تدريب عالية ودقة اختبار منخفضة
06 / 13
ML 101
M03 · L01
التنظيم

تقليم الشجرة

يحذف التقليم الفروع التي تضيف قدرة تنبؤية قليلة. التقليم المسبق يوقف النمو مبكرًا. التقليم اللاحق ينمّي الشجرة كاملًا ثم يحذف الفروع الضعيفة.

تقليم مسبق
توقف مبكر
تقليم لاحق
حذف بعدها
07 / 13
ML 101
M03 · L01
المعاملات الفائقة

عناصر التحكم

  • max_depth — أقصى عمق للشجرة
  • min_samples_split — أدنى عينات لتقسيم عقدة
  • min_samples_leaf — أدنى عينات في الورقة
  • max_features — ميزات تُؤخذ بالحسبان في كل تقسيم
  • criterion — gini أو entropy
08 / 13
ML 101
M03 · L01
المميزات

لماذا تتألق الأشجار

  • قابلة للتفسير: يمكن عرض وشرح كل قرار
  • لا تحجيم مطلوب: الميزات لا تحتاج تطبيعًا
  • بيانات مختلطة: تتعامل مع الرقمية والفئوية
  • غير خطية: تلتقط حدود قرار معقدة
  • استدلال سريع: مجرد اجتياز الشجرة
09 / 13
ML 101
M03 · L01
المحدوديات

حدود الأشجار

  • غير مستقرة: تغييرات صغيرة تغيّر الشجرة جذريًا
  • موازية للمحاور: الحدود القطرية تتطلب تقسيمات كثيرة
  • جشعة: التقسيمات المحلية الأمثل ليست عالميًا
  • إفراط في التخصيص: سهل حفظ بيانات التدريب
10 / 13
ML 101
M03 · L01
توضيح بصري

مثال بسيط

تصنيف ما إذا يجب لعب التنس بحسب الطقس. الجذر يسأل عن المنظر، ثم الفروع تسأل عن الرطوبة أو الرياح.

Outlook? Humidity? Wind? نعم لا نعم لا
11 / 13
ML 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

12 / 13
ML 101
ملخص
ملخص

ما تعلّمته اليوم

أشجار القرار تقسّم البيانات بأسئلة عن الميزات، موجّهةً بشائبة جيني أو الانتروبيا. تفسيرية ومرنة لكن عرضة للإفراط — تُعالج بالتقليم. التالي: الغابات العشوائية تجعلها أكثر قوة.

الدرس القادم
13 / 13