Einführung

Wir beginnen zunächst einmal mit einer Beschreibung davon, was wir unter einem Entscheidungsbaum verstehen. Dazu nehmen wir an, dass ein Objekt bestehend aus vier Merkmalen bezüglich dreier Klassen klassifiziert werden soll. Mit anderen Worten besteht das zu klassifizierende Objekt aus vier Werten:

Anhand dieser Werte soll entschieden werden, ob das Objekt der Klasse 1, 2 oder 3 (wahrscheinlich) angehört. Und genau hier kommt ein Entscheidungsbaum ins Spiel:

Oben beginnend repräsentiert jeder Knoten (blaue Rechtecke) eine Entscheidungsregel: Es ist zu prüfen, ob ein Merkmal des zu klassifizierenden Objekts kleiner oder größer gleich einem Schwellwert ist. Diese Entscheidungsregel kann stets mit entweder ja (wahr) oder nein (falsch) beantwortet werden, um zum nächsten Knoten bzw. zur nächsten Entscheidungsregel zu gelangen. Dies wird so lange wiederholt, bis ein Blatt des Baumes (graue Rechtecke) erreicht ist, welches das Klassifikationsergebnis beinhaltet.

Klassifikation von Schwertlilien

Ein konkretes Beispiel, auf das wir mehrfach zurückgreifen werden, ist die Klassifikation von Schwertlilien: Die Aufgabe lautet, Blumen der Gattung Schwertlilie anhand ihrer Blüten hinsichtlich dreier Arten zu klassifizieren. Dazu werden die Blüten anhand der folgenden vier Merkmale beschrieben:

MerkmalBeschreibung
Kelchblattlänge
Kelchblattbreite
Kronblattlänge
Kronblattbreite

Anhand dieser Daten werden die Blumen in die folgenden drei Klassen kategorisiert:

Klasse 1Borsten Schwertlilie
Klasse 2Verschiedenfarbige Schwertlilie
Klasse 3Virginische Schwertlilie
Quiz

Betrachte den folgenden Entscheidungsbaum:

Was ist das Klassifikationsergebnis von (0, 0, 0, 0)?
Klasse 1
Klasse 2
Klasse 3
Was ist das Klassifikationsergebnis von (3, -2, 8, 4)?
Klasse 1
Klasse 2
Klasse 3
Punkte in der Ebene