Entscheidungsbäume - Nikolaus wird arbeitslos (SAS Adventskalender 11. Tür)

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Heute spricht das Christkind mit dem Nikolaus über die kleine Simone Pf. und den kleinen Steffen G.  Beide, Simone und auch Steffen, wünschen sich nämlich nichts mehr. Das wundert das Christkind sehr. Und es vermutet, dass der liebe Nikolaus die beiden verschreckt hat mit seiner Rutendrohung! Doch auch dafür gibt es eine Lösung: sie heißt Entscheidungsbäume. Lesen Sie 1 Konversation zwischen 2 himmlischen Wesen.

Christkind: Saaage einmal Nikolaus. Und antworte ehrlich und aufrichtig. Warum wünschen sich Steffen G. und Simone Pf. eigentlich schon seit drei Jahren nichts mehr? Mich wundert es, weil wir dem Paketdienst schon sehr früh unsere richtige Adresse mitgeteilt haben.

Nikolaus: Ich habe ihnen mit Rutenhieben gedroht, wenn sie nicht brav sind.
Christkind: Deine altertümlichen Erziehungsmethoden gehören ab jetzt der Vergangenheit an. Denn ICH, lieber Nikolaus, ich kann jetzt Wünsche auch ohne Wunschzettel erahnen.
Nikolaus: Du lügst!
Christkind: Pass uff! Die Engel haben mir übrigens berichtet, dass nur 11,3 Millionen von 12 Millionen Kindern sich etwas aktiv gewünscht haben. Nikolaus, Nikolaus, Nikolaus du bist ein Graus!

Der Nikolaus ist konsterniert und denkt kurz nach, wie das Christkind das machen will. Ihm fällt die „prädiktive Modellierung“ ein und er bekommt große Angst um seinen Job.  Der Nikolaus eilt in seinen Schornstein, kramt in seinem Analytics-Büchlein rum und liest: …für die prädiktive Modellierung können verschiedenste Verfahren eingesetzt werden … bla bla bla … Eines dieser Verfahren zur Vorhersage von Nichtmitgeteiltem ist der Entscheidungsbaum. Er denkt: Mist, mit den Entscheidungsbäumen wird mich das Christkind doch wohl nicht austricksen???!!! Das klingt zwar toll, ist aber eindeutig eine Gefahr für mich und meinen Job! Ich bin ja nicht mehr der Jüngste, finde ich überhaupt noch einen Job in meinem Alter?

Und richtig, das Christkind weiß um dieses Mittel und setzt es auch ein. Und während es dem Nikolaus in seinem Schornstein gerade schwer dämmert und sehr heiß im Kopf wird, sitzen Christkind und Engel an ihren Laptops und befördern unseren Nikolaus kräftig ins pädagogische Abseits.

Sie verfahren wie folgt: Jedes mögliche Geschenk, das es geben kann, bekommt einen eigenen Baum. Für die Erstellung des Baums benötigen sie zuerst die richtigen Daten der Kinder: Alter, Wohnort, Freizeitaktivitäten, Schule, Schulnoten etc. Davon brauchen sie so viel wie nur möglich. Und: All diese Informationen brauchen sie von beiden Kindergruppen: von denen, die sich Geschenk A (bspw) gewünscht haben und von denen, die sich Geschenk A NICHT gewünscht haben. Nehmen wir mal die Kati Z aus Zwickau und den Paul P aus Paderborn. Kati Z will ein Pferd (das wäre jetzt das A in unserer Theorie) und der Paul P. NICHT.

Was jetzt passiert, ist das AUS für unsren Nikolaus: Denn der Entscheidungsbaum sucht innerhalb der angegebenen Merkmale, wie sich die Kinder beschreiben lassen, die sich  A sehnlichst wünschen, es sich einfach nur wünschen oder wie sich die beschreiben lassen, die A gar nicht wollen.

Ein Schaubild: In dem linken Bild sehen wir den Anfang des Baums. In dem obersten Knoten sind noch alle Kinder enthalten. Von allen Kindern wünschen sich ca. 25 Prozent ein Pferd (grüner Balken). Als erstes trennt der Algorithmus die Kinder nach ihrem Alter, so als würde die Mama beim Kuchenbacken das Eigelb von seinem Weißen trennen (nur geht das hier viel viel schneller). Das Weiße kommt ins linke, das Gelbe ins rechte Schüsselchen. So auch die Kinder – links/rechts. Ist das Kind älter als 10, kommt es nach links, ist es jünger nach rechts.

Sehen Sie die Verbindungen zwischen den Knoten auf dem Bild?

Diese Dicke zeigt an, wie viele der Kinder in den linken Ast und wie viele in den rechten Ast gehen. In unserem Bild sind jetzt links die, die sich deutlich weniger ein Pferd wünschen (der grüne Balken ist wesentlich kleiner als der blaue Balken). Bei den jüngeren Kindern (rechts) sieht das genau umgekehrt aus. Hier wünschen sich jetzt fast die Hälfte ein Pferd!
Anhand des Alters kann man somit schon gut entscheiden, ob sich ein Kind ein Pferd wünscht oder nicht. Danach werden die Kinder in die Gruppe Boy or Girl eingeteilt. Wir können schlussfolgern: 7 jährige Mädchen wünschen sich häufiger ein Pferd.
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Und so arbeiten sich das Christkind und seine Engel langsam in das Verfahren ein. Das machen sie für jedes Geschenk, das sich die Kinder gewünscht haben - sie trainieren. Denn den Aufbau solcher Bäume nennt man Training. Anschließend findet das Scoring statt für Kinder wie Steffen G. und Simone Pf. Da wird geprüft, welchen Weg die beiden durch den Baum aufgrund ihrer Merkmale gehen würden. Und je nachdem, an welchem Knoten der Steffen G landet, bekommt er ein Pferd oder nicht. Ganz individuell und freundlich.

Eine perfekte Grundlage, um mit der Produktion der Geschenke zu beginnen. Es wird langsam Zeit. Und weil unser Christkind ein Perfektionist ist, möchte es seine Kinder noch mehr überraschen, nicht zuletzt auch deshalb, weil ihm und den Engeln die Analytics so viel Spaß machen. Wie es das hinbekommt, das lesen Sie morgen. Übrigens: Das Christkind wird nicht den Nikolausparameter (brav ja oder nein) in die Merkmalliste aufnehmen.

PS: Der Nikolaus geht grad die Liste der Arbeitsagenturen in seiner Nähe durch. Er sucht genau die, die ihm täglich 5 adäquate Angebote vorzuschlagen in der Lage ist. Vielleicht klopft er mal beim Christkind an. Das hat sicher eine analytische Lösung für seinen Bedarf.

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About Author

Nicole Tschauder

Solutions Architect

Dr. Nicole Tschauder ist bei SAS im Competence Center Analytics tätig. Als Analytics Expert beschäftigt sie sich dort schwerpunktmäßig mit Predictive Analytics im Bereich Manufacturing sowie mit dem Thema „Analytics für Einsteiger“. Sie ist seit ca. 3 Jahren bei SAS. Vor dieser Zeit war sie an Technischen Universitäten als Mathematikerin mit Schwerpunkt Natur- und Ingenieurwissenschaften tätig und hat heute einen Lehrauftrag für Statistik an der Fachhochschule Ludwigshafen.

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