論文の概要: Decision-Path Patterns as Tree Reliability Signals: Path-based Adaptive Weighting for Random Forest Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.20716v2
• Date: Thu, 21 May 2026 07:40:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-22 16:35:41.910495
• Title: Decision-Path Patterns as Tree Reliability Signals: Path-based Adaptive Weighting for Random Forest Classification
• Title（参考訳）: 樹木信頼性信号としての決定パスパターン:ランダム森林分類のための経路ベース適応重み付け
• Abstract要約: ランダム林は、一様樹重の葉の分布を平均化することで木を集約する。 我々は,各木の根対葉決定経路の構造パターンがそのような信号を持っていることを観察する。 本稿では,この信号を利用したクラス条件比重み付けを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9607593117607193
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Random forests aggregate trees by averaging leaf class distributions with uniform per-tree weight, which flattens local tree expertise into a globally averaged boundary. To refine this boundary locally, we look for signals in how individual trees navigate the feature space around each sample. We observe that the structural pattern of each tree's root-to-leaf decision path -- where and how often the dominant class label flips along it -- carries such a signal, conditional on the tree's final decision and the regional context where the sample lies. We propose a class-conditional ratio weighting that exploits this signal while guaranteeing zero expected class bias by construction, refining the ensemble decision near the boundary without trading one class against another. On 30 binary classification benchmarks (30 repeats), the proposed method yields a statistically significant accuracy improvement over RF (Wilcoxon p = 0.007), while weighted RF and the KNORA family do not reach significance (all p > 0.5). The gain is small (Δacc = +0.0011) but consistent across forest sizes from 100 to 1,000 trees, and regresses neither class (majority 0/30, minority 2/30) -- unlike KNORA-Eliminate, which lifts minority recall at the cost of majority regressions on 8/30 datasets.
• Abstract（参考訳）: ランダム・フォレストは、木々ごとの均等な分布を平均して木々を集約し、局所的な樹木の専門知識を世界平均境界に平らにしている。 この境界を局所的に洗練するために、個々の木が各サンプルの周りの特徴空間をナビゲートする方法の信号を探す。 我々は,各木の根対葉決定経路の構造パターン – 支配的なクラスラベルがどの程度の頻度で回転するか – が,木の最終決定とサンプルの置かれる地域コンテキストに条件付きで,そのようなシグナルを伝達していることを観察する。 本稿では,この信号を利用したクラス条件比重み付けを提案し,構成によって期待されるクラスバイアスをゼロにし,一方のクラスを他方と交換することなく境界付近のアンサンブル決定を精査する。 30のバイナリ分類ベンチマーク(30リピート)では、RFよりも統計的に有意な精度向上が得られ(Wilcoxon p = 0.007)、重み付きRFとKNORAファミリーは重要度に達しない(全p > 0.5)。 利得は小さい(Δacc = +0.0011)が、100から1000の樹まで森林の大きさで一貫しており、KNORA-Eliminateと異なり、KNORA-Eliminateは8/30データセットの多数派レグレッションのコストで少数派をリコールする。

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