機器學習實戰學習筆記(三) 樸素貝葉斯

2021-07-29 23:50:30 字數 3702 閱讀 5787

之所以稱之為「樸素」,是因為整個形式化過程只做最原始、最簡單的假設。

優缺點

- 優點:在資料較少的情況下仍然有效,可以處理多類別問題。

- 確定:對於輸入資料的準備方式比較敏感。

- 適用資料型別:標稱型資料。

入門示例

二維座標中,如果p1(x,y) > p2(x,y),那麼(x,y)屬於類別1,否則屬於類別2.

機器學習的乙個重要應用就是文件的自動分類。

樸素貝葉斯分類器中的乙個假設是,每個特徵同等重要。

p(ci|w) = p(w|ci)*p(ci)/p(w)

聯絡示例:p(gray|bucketb) = p(bucketb|gray)p(gray)/p(bucketb)

ci: 類別,侮辱性類別,或者非侮辱性類別;

w: 要鑑別的文件向量,唯一詞彙列表對比生成的文件向量;

from numpy import *

# 載入實驗樣本

defloaddataset

(): postinglist=[['my', 'dog', 'has', 'flea', 'problems', 'help', 'please'],

['maybe', 'not', 'take', 'him', 'to', 'dog', 'park', 'stupid'],

['my', 'dalmation', 'is', 'so', 'cute', 'i', 'love', 'him'],

['stop', 'posting', 'stupid', 'worthless', 'garbage'],

['mr', 'licks', 'ate', 'my', 'steak', 'how', 'to', 'stop', 'him'],

['quit', 'buying', 'worthless', 'dog', 'food', 'stupid']] # 詞內容

classvec = [0,1,0,1,0,1] # 0:非侮辱;1:侮辱性;

return postinglist, classvec # 返回兩個集合

# 樣本去重

defcreatevocablist

(dataset):

vocabset = set() # 構造乙個空的集合

for document in dataset:

vocabset = vocabset | set(document)

return list(vocabset)

'''vocablist: 去重後的詞彙集合

inputset: 某個文件,被拆分成了詞彙集合

return: 文件向量,詞屬於樣本文件中的為1,否則為0

'''def

setofwords2vec

(vocablist, inputset):

returnvec = [0]*len(vocablist) # 初始化length長度向量

for word in inputset:

if word in vocablist:

returnvec[vocablist.index(word)] = 1

# 1輸入文件的詞出現在詞彙表裡,0表示未出現

# else: print("the word: %s is not in my vocabulary!" % word)

else:

print("###########################")

return returnvec

'''樸素貝葉斯分類器訓練函式

trainmatrix: 訓練集文件向量,多個文件,且經過了向量化

traincategory: 訓練集類別

return: 每個侮辱性的詞,在所有侮辱性的文件中的概率;

每個非侮辱性的詞,在所有非侮辱性的文件中的概率;

'''def

trainnb0

(trainmatrix, traincategory):

numtraindocs = len(trainmatrix) # 文件數

numwords = len(trainmatrix[0]) # 第乙個文件有多少詞

pabusive = sum(traincategory)/float(numtraindocs) # 侮辱性文件數量/文件數,即侮辱性文件概率

p0num = zeros(numwords) # 初始化0集合,非侮辱性文件向量總和

p1num = zeros(numwords) # 初始化0集合,侮辱性文件向量總和

p0denom = 0.0

# 初始化0,非侮辱文件中有多少詞包含在樣本集中

p1denom = 0.0

# 初始化0,侮辱文件中中有多少詞包含在樣本集中

for i in range(numtraindocs): # 遍歷每個文件

if traincategory[i] == 1: #如果該文件是侮辱性的

p1num += trainmatrix[i] # 文件加到p1num集合中

p1denom += sum(trainmatrix[i]) # 對文件中的1求和,有多少詞屬於樣本中的

else:

p0num += trainmatrix[i]

p0denom += sum(trainmatrix[i])

p1vect = p1num/p1denom #

p0vect = p0num/p0denom

return p0vect, p1vect, pabusive

defclassifynb

(vec2classify, p0vec, p1vec, pclass1):

p1 = sum(vec2classify * p1vec) + log(pclass1) # element-wise mult

p0 = sum(vec2classify * p0vec) + log(1.0 - pclass1)

if p1 > p0:

return

1else:

return

0def

domethod

(): listoposts, listclasses = loaddataset()

myvocablist = createvocablist(listoposts)

trainmat =

for postindoc in listoposts:

p0v, p1v, pab = trainnb0(array(trainmat), array(listclasses))

testentry = ['love', 'my', 'dalmation']

docs = setofwords2vec(myvocablist, testentry)

thisdoc = array(docs)

num = classifynb(thisdoc, p0v, p1v, pab)

print(num)

domethod()

利用貝葉斯分類器對文件進行分類時,要計算多個概率的乘積以獲得文件屬於某個類別的概率,如果其中乙個概率值為0,那麼最後的乘積也為0。為降低這種影響,可以將所有詞的出現數初始化為1,並將墳墓初始化為2。

另乙個問題是下溢位,這是由於太多很小的數相乘造成的。當計算乘積,由於大部分因子都很小,所以程式會下溢位或者得到不正確的答案,可以通過取自然對數的lnx的方法處理,會簡單些。

樸素貝葉斯 機器學習實戰

主要引用的是機器學習實戰中第四章的例子。該例子中將所有的詞當作乙個特徵。我們已知類別下相應特徵的概率,計算出乙個特徵下屬於不同類別的概率大小,然後選取較大的為此特徵的類別。import numpy as np def loaddataset postinglist my dog has flea p...

機器學習實戰之樸素貝葉斯

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機器學習 樸素貝葉斯

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