Árvore de Decisão … Vantagens

A figura ilustra principais componentes de uma árvore … nós raízes, nós intermediários, nós folhas, relações (associassões entre nós, hierarquias e níveis), caminhos (mínimos e máximos).

A principal aplicação da estrutura de dados em árvore é a organização eficiente de dados hierárquicos.

É uma estrutura de dados que representa relações de parentesco (pai e filho) entre elementos.

Isso facilita operações de busca, inserção e exclusão de dados de forma mais rápida do que em estruturas lineares como listas ou arrays.

Vantagem de Desempenho …

O uso de estruturas de dados em árvore oferece vantagens computacionais significativas, principalmente por permitir uma organização hierárquica eficiente dos dados, o que resulta em operações de busca, inserção e remoção de dados rápidas, geralmente com complexidade de tempo logarítmica (O(log n)) em árvores balanceadas.

Uma estrutura de árvore é um conceito de dados hierárquico que organiza informações a partir de um nó raiz, com ramificações e subárvores, enquanto uma árvore de decisão é uma aplicação específica dessa estrutura, usada como ferramenta de análise para mapear e analisar decisões, com nós internos representando testes, ramificações representando resultados e folhas representando as conclusões finais.

A estrutura de árvore é a forma geral, e a árvore de decisão é um tipo de estrutura de árvore com um propósito específico em mente, como a tomada de decisão.

Árvore de Decisão.

Arvore de Decisão é uma “ferramenta” com o propósito de aumentar o desempenho cognitivo e computacional, ou seja de humanos e máquinas, para aprendizagem, tomada de decisão, resolução de problemas e comunicação … é especialmente eficiente para esses tipos de processos de natureza hierárquica.

• Estrutura de Conhecimento … analisar ou avaliar o nível de determinismo ou aleatoriedade de um contexto, situação, problema ou decisão.
• Ferramenta Popular … facilitar aprender e ensinar, por ser intuitiva, visual, fácil de interpretar e usar.
• Tomada de Decisão Racional … descreve de forma clara e não ambígua, diferentes decisões, cursos de ação ou caminhos no contexto, de uma situação atual (nó inicial) até uma situação futura (nó final ou folha)
• Conjuntos Hierárquicos ... segmentar contextos no formato de árvore, ramos, folhas, relações pai – filho e ninhagens (famílias e parentescos).
• Descrição de Alternativas … representar graficamente as possíveis consequências de diferentes escolhas, baseadas em perguntas, respostas, valores, ações … modelar resultados probabilísticos ou determinísticos, dependendo das regras e dados usados.
• Classificação de Prioridades … definir o que vem em primeiro lugar, seja por importância, urgência ou preferência legal. No contexto da lei brasileira, refere-se ao direito de atendimento preferencial em locais públicos e privados para grupos específicos, como idosos, gestantes, pessoas com deficiência e lactantes. Em outras palavras, é a condição de ser atendido antes ou ter preferência sobre outros.
• Previsões
• Exemplo … qual a probabilidade de um cliente online comprar um produto? 
• Pode-se construir uma árvore de decisão que mostre os atributos dessa situação e respostas e caminhos possíveis até chegar a uma conclusão, avaliando gênero, idade e nível de renda.
• A árvore de decisão pode ser usada para identificar e quantificar qual desses atributos tem o maior valor preditivo e, em última análise, se o visitante do site da empresa fará uma compra.

Generalizando … árvore de decisão é uma ferramenta de resolução de problemas … descreve o problema (nó inicial) e sua solução (nó de destino), as conexões (relações) hierárquicas e não circulares, com outros nós intermediários, caminhos possíveis e relevantes (cursos de ação), probabilidade de ocorrência, pesos ou valores … tal como na figura.

Vantagens para Decidir Cursos de Ação e Tomar decisões.

• A estrutura de árvore permite fatorar o problema … reescrever uma expressão algébrica ou um plano como um produto de outras nexpressões e planos.
• Facilita rastrear … seguir ou monitorar algo, em diversos contextos, como o rastreamento de pacotes (seguir a entrega de uma encomenda), o rastreamento de marketing (monitorar a interação dos consumidores com anúncios e campanhas) e o rastreamento de navegação em sites (acompanhar o comportamento dos usuários, como cliques e visualizações de página).
• Calcular e comparar Retorno do Investimento (ROI) … de iniciativas, projetos, margem de lucro, produtividade ou custo de oportunidade.
• Tomar decisões informadas, baseadas em modelos, algoritmos ou regras bem estabelecidas de entrada, recursos, atividade e saídas.
• Tomar decisão entre descentralizar ou centralizar o negócio, dependendo de fatores
• Comparar ofertas ou propostas baseado em critérios (atributos de valor) e percepções de valores que possam ser quantificados.
• Decidir em mater a mesma tecnologia ou mudar.
• etc

Vantagens para Resolver Problemas de Classificação.

• Filtrar e Classificar categoria de problemas por um conjunto de características. ex. perfil de cliente ideal, demografia, nível de relacionamento, função empresarial, uso de produtos, uso de canais de informação, distribuição e compra, e assim por diante.
• Decidir o melhor plano de referência para atingir um objetivo em função de previsões de carga de trabalho, tempo médio de execução de serviços e tipos de clientes.

Vantagens para Compreender e Modelar.

O uso de árvore permite compreensão e modelagem de todo o contexto, ou parte dele, de forma bem estruturada.

• Explicita todos os camInhos e resultados de uma decisão, todos os nós e relacinamento que compõem os caminhos.
• Possibilita avaliar nós que precisam de avaliação mais aprodundada para resolução de problemas específicos.

Vantagens para Especificar.

• Uma árvores de decisão provê uma solução sob medida através de atribuição de valores específicos para cada problema.
• Facilita ampliar as regras condicionais ajustadas, avaliando ramos e folhas.
• Explicita custos e benefícios e decisões financeiras a serem tomadas.
• Identifica caminhos relevantes.
• Reduz a incerteza.
• Elimina completamente a ambiguidade.
• Na ausência de fatos, o uso de árvores de decisão podem usar probabilidades de condições mais prováveis e conhecidas.
• Facilita comparar e prever a sensibilidade de uma decisão no resultado final de um projeto ( por exemplo ),

Vantagens Cognitivas.

• As árvores de decisão são fáceis de usar.
• São explicadas com matemática simples, sem fórmulas complexas.
• Apresentam visualmente todas as alternativas de decisão para comparações rápidas em um formato fácil de entender.
• Exige apenas breves explicações.
• São intuitivas e seguem o mesmo padrão de pensamento que os humanos usam ao tomar decisões.
• Da mesma forma seguem o mesmo padrão que os computadores e a inteligência artificial usa.
• Alinha homem – máquina … facilita a automação de tarefas.

A árvore de decisão é uma estrutura e forma de pensar e registrar o conhecimento, comunicar, fazer repetições espaçadas e resolver problemas já conhecidos com alto desempenho e autonomia.

Conclusão.

A estrutura de árvore de decisão é uma ferramenta cognitiva e computacional de grande versatilidade para uso na empresa.

• Uma infinidade de problemas de negócios pode ser analisada e resolvida por árvores de decisão. 
• São ferramentas úteis para gerentes de negócios, técnicos, engenheiros, equipe médica e qualquer pessoa que precise tomar decisões em condições incertas.
• O algoritmo de uma árvore de decisão pode ser integrado a outras ferramentas de análise de gerenciamento, como Valor Presente Líquido e Técnica de Revisão de Avaliação de Projetos (PERT).
• Árvores de decisão simples podem ser construídas manualmente ou usadas com programas de computador para diagramas mais complicados.
• Árvores de decisão são uma técnica para encontrar as melhores soluções para problemas com incerteza. 
• Por exemplo, ajudar a responder: devo investir mais nesse perfil de cliente do que um outro perfil?  
• Para descobrir, construa um diagrama de árvore de decisão simples.
• A árvore será composta do estado atual ( nó raiz ) e perguntas, respostas e caminhos que levam aos nós intermediários e assim por diabte até a folha … dessa forma, são traçados todos os caminho que levam o estado enicial até o estado final, dentre as várias outras possibilidades possíveis num dado contexto.
• Como esse, qualquer outro tipo de problema pode ser formulado e resolvidoatravés da estrutura de árvore e suas rperguntas e respostas quaqlificadas e quantificadas.
• Desa forma, a estrutura de árvore possibilita combinar perspectivas qualitativas (forma) e quantitativas (valores e pesos) e encontrar a melhor solução baseada no contexto, e aprender com o processo para aumentar a precisão nas próximas tomadas de decisão.