Ejemplo de Clasificación CART®

Un equipo de investigadores recopila y publica información detallada sobre los factores que afectan las enfermedades cardíacas. Las variables incluyen edad, sexo, niveles de colesterol, frecuencia cardíaca máxima, y más. Este ejemplo se basa en un conjunto de datos públicos que proporciona información detallada sobre las enfermedades cardíacas. Los datos originales son de archive.ics.uci.edu.

Los investigadores quieren crear un árbol de clasificación que identifique a los predictores importantes para indicar si un paciente tiene una enfermedad cardíaca.

  1. Abra los datos de muestra, EnfermedadesDelCorazonBinario.MTW.
  2. Elija Estadísticas > Analítica predictiva > Clasificación CART®.
  3. En la lista desplegable, seleccione Respuesta binaria.
  4. En Respuesta, escriba Enfermedad cardíaca.
  5. En Response event, seleccione para indicar que se ha identificado una enfermedad cardíaca en el paciente.
  6. En Predictores continuos, ingrese Edad, Descansar la presión arterial, Colesterol, Frecuencia cardíaca máxima y Old Peak.
  7. En Predictores categóricos, ingrese Sexo, Tipo de dolor torácico, Azúcar en la sangre en ayunas, Rest ECG, Ejercicio Angina, Pendiente, Buques principales y Thal.
  8. Haga clic en Aceptar.

Interpretar los resultados

Por opción predeterminada, Minitab muestra el árbol más pequeño con un costo de clasificación errónea dentro de 1 error estándar del árbol que minimiza el costo de clasificación errónea. Este árbol tiene 4 nodos terminales.

Antes de que los investigadores examinen el árbol, examinan la gráfica que muestra el costo de clasificación errónea de la validación cruzada y el número de nodos terminales. En esta gráfica, el patrón donde disminuye el costo de clasificación errónea continúa después del árbol de 4 nodos. En un caso como este, los analistas eligen explorar algunos de los otros árboles simples que tienen menores costos de clasificación errónea.

Seleccionar un árbol alternativo

  1. En la salida, haga clic en Seleccionar árbol alternativo
  2. En la gráfica, seleccione el árbol de 7 nodos que tenga el menor costo de clasificación errónea y el mejor valor de ROC.
  3. Haga clic en Crear árbol.

Interpretar los resultados

En el diagrama de árbol, los elementos que son azules son para el nivel de evento. Los elementos que son rojos son para el nivel de no evento. En esta salida, el nivel del evento es "Sí" e indica que alguien tiene enfermedad cardíaca. El nivel de no evento es "No" e indica que alguien no tiene enfermedad cardíaca.

En el nodo raíz, hay 139 conteos del evento Sí y 164 conteos del evento No. El nodo raíz se divide utilizando la variable, THAL. Cuando THAL = Normal, vaya al nodo izquierdo (nodo 2). Cuando THAL = Fijo o Reversible, vaya al nodo derecho (Nodo 5).
  • Nodo 2: Hay 167 casos donde THAL era Normal. De los 167 casos, 38 o el 22,8% son Sí y 129 o el 77,2% son No.
  • Nodo 5: Hay 136 casos donde THAL era Fijo o Reversible. De los 136 casos, 101 o el 74,3% son Sí y 35 o el 25,7% son No.

El siguiente divisor para el nodo hijo izquierdo y el nodo hijo derecho es Tipo de dolor de pecho, donde el dolor se clasifica como 1, 2, 3 o 4.

Explore otros nodos para ver qué variables son más interesantes. Los nodos que son en su mayoría azules indican una proporción fuerte del nivel de evento. Los nodos que son en su mayoría rojos indican una proporción fuerte del nivel de no evento.

El diagrama de árbol utiliza todo el conjunto de datos o el conjunto de datos de entrenamiento. Puede alternar las vistas del árbol entre la vista detallada y la vista dividida de nodos.

Este árbol tiene un costo de clasificación errónea de aproximadamente 0,391.

La variable predictora más importante es Tipo de dolor de pecho. Si la contribución de la variable predictora superior, el tipo de dolor torácico, es del 100%, entonces la siguiente variable importante, los vasos principales, tiene una contribución del 86,5%. Esto significa que los vasos principales son 86.5% tan importantes como el tipo de dolor torácico en este árbol de clasificación.

El área bajo la curva ROC para los datos de prueba es 0.8200, lo que indica un rendimiento de clasificación razonable, en muchas aplicaciones. Para aplicaciones que requieren una mayor precisión de predicción, puede intentar mejorar el rendimiento con un modelo o un Clasificación TreeNet®Clasificación Random Forests® modelo.

En este ejemplo, la gráfica de ganancia muestra un fuerte aumento por encima de la línea de referencia y, luego, un aplanamiento. En este caso, aproximadamente 40% de los datos representan aproximadamente 70% de los verdaderos positivos.

En este ejemplo, la gráfica de elevación muestra un aumento por encima de la línea de referencia que se reduce gradualmente.

CART® clasificación de 7 nodos: Enfermedad cardíaca vs. Edad, Descansar la presión arterial, Colesterol, Frecuencia cardíaca máxima, Old Peak, Sexo, Azúcar en la sangre en ayunas, Ejercicio Angina, Rest ECG, Pendiente, Thal, Tipo de dolor torácico, Buques principales

Método Probabilidades anteriores Igual para todas las clases División de nodos Gini Árbol óptimo Costo mínimo de clasificación errónea Validación del modelo Validación cruzada de 10 pliegues Filas utilizadas 303
Información de respuesta binaria Variable Clase Conteo % Enfermedad cardíaca Sí (Evento) 139 45.9 No 164 54.1 Todo 303 100.0
Resumen del modelo Total de predictores 13 Predictores importantes 13 Número de nodos terminales 7 Tamaño mínimo del nodo terminal 5 Estadísticas Entrenamiento Prueba Logverosimilitud promedio 0.3971 0.5094 Área bajo la curva ROC 0.8861 0.8200 IC de 95% (0.5590, 1) (0.7702, 0.8697) Elevación 1.9376 1.8165 Costo de clasificación errónea 0.2924 0.3909
Matriz de confusión Clase de predicción Clase de predicción (entrenamiento) (prueba) Clase real Conteo Sí No % Correcto Sí No % Correcto Sí (Evento) 139 117 22 84.2 105 34 75.5 No 164 22 142 86.6 24 140 85.4 Todo 303 139 164 85.5 129 174 80.9 Entrenamiento Estadísticas (%) Tasa de positivos verdaderos (sensibilidad o potencia) 84.2 Tasa de positivos falsos (error tipo I) 13.4 Tasa de negativos falsos (error tipo II) 15.8 Tasa de negativos verdaderos (especificidad) 86.6
Estadísticas Prueba (%) Tasa de positivos verdaderos (sensibilidad o potencia) 75.5 Tasa de positivos falsos (error tipo I) 14.6 Tasa de negativos falsos (error tipo II) 24.5 Tasa de negativos verdaderos (especificidad) 85.4
Clasificación errónea Costo de clasificación errónea Clase de ingresado predicción Clase real Sí No Sí 1.00 No 1.00 Entrenamiento Prueba Clasificado Clasificado Clase real Conteo erróneamente % Error Costo erróneamente % Error Sí (Evento) 139 22 15.8 0.1583 34 24.5 No 164 22 13.4 0.1341 24 14.6 Todo 303 44 14.5 0.1462 58 19.1
Clase real Costo Sí (Evento) 0.2446 No 0.1463 Todo 0.1955