Der Entscheidungsbaum

Entscheidungsbäume, die auch als Klassifikationsbäume bezeichnet werden, zeigen aufeinanderfolgende Entscheidungen, die in Baumstrukturen dargestellt werden. Dabei bildet der Stamm die Ausgangssituation, die sich in mehrere Verzweigungen teilt, wobei jede dieser Verzweigungen in weitere, ebenfalls verzweigte Äste führt. Jede Verzweigung ist mit einer Wahrscheinlichkeit gekennzeichnet und jeder Endpunkt des Baumes ist durch einen bestimmten Weg erreichbar.

Der Sinn von Entscheidungsbäumen liegt darin, einfacher und mit weniger Fehlern zu Entscheidungen zu gelangen. Bei einem binären Entscheidungsbaum, also einem Baum, der die gleiche Struktur aufweist wie beispielsweise eine Ahnentafel, werden mehrere aufeinanderfolgende Ja- und Nein- Fragen gestellt. Diese Fragenreihe führt zu einem Ergebnis, dem die Regel zugrunde liegt, die sich aus dem Entscheidungsbaum ergibt. Folgt man also dem Baum angefangen bei der Wurzel entlang der Verzweigungen, die sich durch die Beantwortung der jeweiligen Fragen ergeben, erhält man das Ergebnis.

Um einen Entscheidungsbaum zu erstellen wird in der Regel das sog. Top-down- oder auch Bottom-up-Prinzip eingesetzt. Das bedeutet, dass die enthaltenen Daten in Gruppen eingeteilt werden, wobei jede Gruppe mindestens eine bestimmte Bedingung erfüllen muss. Um jedoch die Bedingung zu ermitteln, die die stärksten Aussagekraft hat, muss der beste Split, die größtmögliche Reinheit, die die Daten eindeutig klassifiziert, gefunden werden.

Entscheidungsbäume finden in der Stochastik, in Business-Rule-Management-Systemen sowie in der Entscheidungstheorie und bei der ärztlichen Entscheidungsfindung und der Notfallmedizin Verwendung. Generell bieten Entscheidungsbäume den großen Vorteil, dass einzelne Regeln und Entscheidungswege einfach und übersichtlich dargestellt, erklärt und nachvollzogen werden können. Allerdings kann ein großer Baum die Übersichtlichkeit über alle Regeln einschränken.

Eine weitere Form von Entscheidungsbäumen sind Bäume, die nicht senkrecht, sondern von links nach rechts gezeichnet und von rechts nach links berechnet werden, beispielsweise um die Entscheidung für einen maximalen Payoff zu finden. Bei diesen Entscheidungsbäumen symbolisieren Quadrate Entscheidungen und Kreise Möglichkeiten. Das Ende der jeweiligen Zweige wird durch Dreiecke darstellt.

Entscheidungen treffen in Netzwerken, hier eine Erklärung im Video: