Inferring causal relationships in the decision-making processes of machine learning algorithms is a crucial step toward achieving explainable Artificial Intelligence (AI). In this research, we introduce a novel causality measure and a distance metric derived from Lempel-Ziv (LZ) complexity. We explore how the proposed causality measure can be used in decision trees by enabling splits based on features that most strongly \textit{cause} the outcome. We further evaluate the effectiveness of the causality-based decision tree and the distance-based decision tree in comparison to a traditional decision tree using Gini impurity. While the proposed methods demonstrate comparable classification performance overall, the causality-based decision tree significantly outperforms both the distance-based decision tree and the Gini-based decision tree on datasets generated from causal models. This result indicates that the proposed approach can capture insights beyond those of classical decision trees, especially in causally structured data. Based on the features used in the LZ causal measure based decision tree, we introduce a causal strength for each features in the dataset so as to infer the predominant causal variables for the occurrence of the outcome.


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决策树(Decision Tree)是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法。由于这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干,故称决策树。在机器学习中,决策树是一个预测模型,他代表的是对象属性与对象值之间的一种映射关系。Entropy = 系统的凌乱程度,使用算法ID3, C4.5和C5.0生成树算法使用熵。这一度量是基于信息学理论中熵的概念。 决策树是一种树形结构,其中每个内部节点表示一个属性上的测试,每个分支代表一个测试输出,每个叶节点代表一种类别。 分类树(决策树)是一种十分常用的分类方法。他是一种监管学习,所谓监管学习就是给定一堆样本,每个样本都有一组属性和一个类别,这些类别是事先确定的,那么通过学习得到一个分类器,这个分类器能够对新出现的对象给出正确的分类。这样的机器学习就被称之为监督学习。

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