DamiRocK

Почему PCA иногда повышает accuracy осевого дерева решений

Ортогональный поворот не добавляет информации, но меняет геометрию относительно осевых split. Диагональная граница после PCA может стать одномерной.

Вопрос

Может ли применение PCA к признакам повысить accuracy дерева решений, хотя PCA без отброса компонент является обратимым линейным преобразованием и не добавляет новой информации?

Ответ источника

Да, может.

Причина

Обычное дерево делает split вида x_j<c, то есть границы параллельны координатным осям. Если истинное разделение идёт по диагональному направлению, дерево вынуждено аппроксимировать его ступенчатой последовательностью многих узлов.

PCA поворачивает координаты. Если важное направление совпадает или становится ближе к одной главной компоненте, та же граница может быть описана одним или несколькими простыми осевыми split.

Контрпример

Представьте вытянутое облако точек вдоль диагонали x₁≈x₂, а класс определяется знаком x₁+x₂. После поворота одна новая координата пропорциональна x₁+x₂, и порог по ней непосредственно разделяет классы.

Не универсальное улучшение

PCA не использует метки y и выбирает направления максимальной дисперсии, а не максимальной предсказательной силы. Поэтому он может помочь, не изменить или ухудшить дерево — особенно если отбросить компоненты с малой дисперсией, содержащие важный сигнал.

Борис Демешев и участники · mlearn_pro, задача 135 · CC BY 4.0. Ответ источника сохранён; геометрический пример добавлен.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.