機器學習筆記 貝葉斯分類器(I)貝葉斯決策論

2021-08-14 09:40:11 字數 1203 閱讀 8415

對於分類任務來說,在所有的相關概率都已知的理想情形下,貝葉斯決策論考慮如何基於這些概率和誤判損失來選擇最優的類別標記。

假設有n

中可能的類別標記,即y=

,λij

是將乙個真實標記為cj

的樣本誤分類為ci

所產生的損失。基於後驗概率p(

ci∣x

) 可以獲得將樣本

x 分類為ci

所產生的期望損失,即在樣本

x 上的「條件風險」 r(

ci∣x

)=∑j

=1nλ

ijp(

cj∣x

) 找到乙個判定準則h:

x↦y 以最小化總體風險 r(

h)=e

x[r(

h(x)

∣x)]

為最小化總體風險,只需要在每個樣本上選擇那個可以使得條件風險r(

c∣x)

最小的類別標記。即: h∗

(x)=

argminc∈

yr(c

∣x)

此時h∗ 被稱為貝葉斯最優分類器,與之對應的總體風險r(

h∗) 被稱為貝葉斯風險。1−

r(h∗

) 反映了分類器所能達到的最好效能,即通過機器學習所能產生的模型精度的理論上限。

若將誤判損失寫成: λi

j={0

1,,if

i=j;

otherwise

則此時條件風險為: r(

c∣x)

=1−p

(c∣x

) 最小化分類錯誤率的貝葉斯最優分類器為: h∗

(x)=

argmaxc∈

yp(c

∣x)

即對於每個樣本

x 選擇能夠使得後驗概率p(

c∣x)

最大的類別標記。

利用貝葉斯判定準則來最小化決策風險,首先要獲得後驗概率p(

c∣x)

,但是這通常在現實任務中難以獲得。給定x

,可通過直接建模p(

c∣x)

來**c 。

先對聯合概率分布p(

x,c)

建模,然後再由此獲得p(

c∣x)

可以使用貝葉斯公式: p(

c∣x)

=p(c

)p(x

∣c)p

(x)

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