Cây quyết định chia dữ liệu đệ quy theo các đặc trưng. Ở mỗi nút, nó chọn phép tách làm các nhánh con thuần nhất về nhãn nhất có thể, đo bằng một chỉ số impurity:
- Gini impurity:
1 − Σ pᵢ²— xác suất phân loại sai nếu gán nhãn ngẫu nhiên theo phân phối trong nút. Bằng 0 khi nút chỉ một lớp. - Entropy:
−Σ pᵢ·log₂(pᵢ)— độ bất định của nút; phép tách được chọn để tối đa information gain (mức giảm entropy sau khi tách).
Cả hai đều đạt tối thiểu khi nút thuần một lớp và trong thực tế thường cho kết quả tương tự.
Vì sao cần pruning: để tối đa mọc, cây sẽ chia tới khi mỗi lá gần như thuần → khớp cả nhiễu (overfit), tổng quát kém trên dữ liệu mới. Pruning cắt bớt nhánh ít giá trị:
- Pre-pruning (early stopping): giới hạn độ sâu, số mẫu tối thiểu mỗi lá/mỗi lần tách.
- Post-pruning: mọc cây đầy rồi cắt lại (vd cost-complexity pruning), dùng tập validation để chỉ giữ những nhánh thực sự cải thiện.