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機(jī)器學(xué)習(xí)之用Python從零實(shí)現(xiàn)貝葉斯分類(lèi)器

開(kāi)發(fā) 后端 機(jī)器學(xué)習(xí)
通過(guò)本教程,你將學(xué)到樸素貝葉斯算法的原理和Python版本的逐步實(shí)現(xiàn)。

樸素貝葉斯算法簡(jiǎn)單高效,在處理分類(lèi)問(wèn)題上,是應(yīng)該首先考慮的方法之一。

通過(guò)本教程,你將學(xué)到樸素貝葉斯算法的原理和Python版本的逐步實(shí)現(xiàn)。

更新:查看后續(xù)的關(guān)于樸素貝葉斯使用技巧的文章“Better Naive Bayes: 12 Tips To Get The Most From The Naive Bayes Algorithm” 

 

 

[[194741]] 

樸素貝葉斯分類(lèi)器,Matt Buck保留部分版權(quán)

關(guān)于樸素貝葉斯

樸素貝葉斯算法是一個(gè)直觀的方法,使用每個(gè)屬性歸屬于某個(gè)類(lèi)的概率來(lái)做預(yù)測(cè)。你可以使用這種監(jiān)督性學(xué)習(xí)方法,對(duì)一個(gè)預(yù)測(cè)性建模問(wèn)題進(jìn)行概率建模。

給定一個(gè)類(lèi),樸素貝葉斯假設(shè)每個(gè)屬性歸屬于此類(lèi)的概率獨(dú)立于其余所有屬性,從而簡(jiǎn)化了概率的計(jì)算。這種強(qiáng)假定產(chǎn)生了一個(gè)快速、有效的方法。

給定一個(gè)屬性值,其屬于某個(gè)類(lèi)的概率叫做條件概率。對(duì)于一個(gè)給定的類(lèi)值,將每個(gè)屬性的條件概率相乘,便得到一個(gè)數(shù)據(jù)樣本屬于某個(gè)類(lèi)的概率。

我們可以通過(guò)計(jì)算樣本歸屬于每個(gè)類(lèi)的概率,然后選擇具有最高概率的類(lèi)來(lái)做預(yù)測(cè)。

通常,我們使用分類(lèi)數(shù)據(jù)來(lái)描述樸素貝葉斯,因?yàn)檫@樣容易通過(guò)比率來(lái)描述、計(jì)算。一個(gè)符合我們目的、比較有用的算法需要支持?jǐn)?shù)值屬性,同時(shí)假設(shè)每一個(gè)數(shù)值屬性服從正態(tài)分布(分布在一個(gè)鐘形曲線上),這又是一個(gè)強(qiáng)假設(shè),但是依然能夠給出一個(gè)健壯的結(jié)果。

預(yù)測(cè)糖尿病的發(fā)生

本文使用的測(cè)試問(wèn)題是“皮馬印第安人糖尿病問(wèn)題”。

這個(gè)問(wèn)題包括768個(gè)對(duì)于皮馬印第安患者的醫(yī)療觀測(cè)細(xì)節(jié),記錄所描述的瞬時(shí)測(cè)量取自諸如患者的年紀(jì),懷孕和血液檢查的次數(shù)。所有患者都是21歲以上(含21歲)的女性,所有屬性都是數(shù)值型,而且屬性的單位各不相同。

每一個(gè)記錄歸屬于一個(gè)類(lèi),這個(gè)類(lèi)指明以測(cè)量時(shí)間為止,患者是否是在5年之內(nèi)感染的糖尿病。如果是,則為1,否則為0。

機(jī)器學(xué)習(xí)文獻(xiàn)中已經(jīng)多次研究了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集,好的預(yù)測(cè)精度為70%-76%。

下面是pima-indians.data.csv文件中的一個(gè)樣本,了解一下我們將要使用的數(shù)據(jù)。

注意:下載文件,然后以.csv擴(kuò)展名保存(如:pima-indians-diabetes.data.csv)。查看文件中所有屬性的描述。

  1. 6,148,72,35,0,33.6,0.627,50,1 
  2.  
  3. 1,85,66,29,0,26.6,0.351,31,0 
  4.  
  5. 8,183,64,0,0,23.3,0.672,32,1 
  6.  
  7. 1,89,66,23,94,28.1,0.167,21,0 
  8.  
  9. 0,137,40,35,168,43.1,2.288,33,1  

樸素貝葉斯算法教程

教程分為如下幾步:

1.處理數(shù)據(jù):從CSV文件中載入數(shù)據(jù),然后劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集。

2.提取數(shù)據(jù)特征:提取訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的屬性特征,以便我們計(jì)算概率并做出預(yù)測(cè)。

3.單一預(yù)測(cè):使用數(shù)據(jù)集的特征生成單個(gè)預(yù)測(cè)。

4.多重預(yù)測(cè):基于給定測(cè)試數(shù)據(jù)集和一個(gè)已提取特征的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集生成預(yù)測(cè)。

5.評(píng)估精度:評(píng)估對(duì)于測(cè)試數(shù)據(jù)集的預(yù)測(cè)精度作為預(yù)測(cè)正確率。

6.合并代碼:使用所有代碼呈現(xiàn)一個(gè)完整的、獨(dú)立的樸素貝葉斯算法的實(shí)現(xiàn)。

1.處理數(shù)據(jù)

首先加載數(shù)據(jù)文件。CSV格式的數(shù)據(jù)沒(méi)有標(biāo)題行和任何引號(hào)。我們可以使用csv模塊中的open函數(shù)打開(kāi)文件,使用reader函數(shù)讀取行數(shù)據(jù)。

我們也需要將以字符串類(lèi)型加載進(jìn)來(lái)屬性轉(zhuǎn)換為我們可以使用的數(shù)字。下面是用來(lái)加載匹馬印第安人數(shù)據(jù)集(Pima indians dataset)的loadCsv()函數(shù)。

  1. import csv 
  2.  
  3. def loadCsv(filename): 
  4.  
  5. lines = csv.reader(open(filename, "rb")) 
  6.  
  7. dataset = list(lines) 
  8.  
  9. for i in range(len(dataset)): 
  10.  
  11. dataset[i] = [float(x) for x in dataset[i]] 
  12.  
  13. return dataset  

我們可以通過(guò)加載皮馬印第安人數(shù)據(jù)集,然后打印出數(shù)據(jù)樣本的個(gè)數(shù),以此測(cè)試這個(gè)函數(shù)。

  1. filename = 'pima-indians-diabetes.data.csv' 
  2.  
  3. dataset = loadCsv(filename) 
  4.  
  5. print('Loaded data file {0} with {1} rows').format(filename, len(dataset))  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果: 

  1. Loaded data file iris.data.csv with 150 rows 

下一步,我們將數(shù)據(jù)分為用于樸素貝葉斯預(yù)測(cè)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以及用來(lái)評(píng)估模型精度的測(cè)試數(shù)據(jù)集。我們需要將數(shù)據(jù)集隨機(jī)分為包含67%的訓(xùn)練集合和包含33%的測(cè)試集(這是在此數(shù)據(jù)集上測(cè)試算法的通常比率)。

下面是splitDataset()函數(shù),它以給定的劃分比例將數(shù)據(jù)集進(jìn)行劃分。

  1. import random 
  2.  
  3. def splitDataset(dataset, splitRatio): 
  4.  
  5.     trainSize = int(len(dataset) * splitRatio) 
  6.  
  7.     trainSet = [] 
  8.  
  9.     copy = list(dataset) 
  10.  
  11.     while len(trainSet) < trainSize: 
  12.  
  13.         index = random.randrange(len(copy)) 
  14.  
  15.         trainSet.append(copy.pop(index)) 
  16.  
  17.     return [trainSet, copy]  

我們可以定義一個(gè)具有5個(gè)樣例的數(shù)據(jù)集來(lái)進(jìn)行測(cè)試,首先它分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集,然后打印出來(lái),看看每個(gè)數(shù)據(jù)樣本最終落在哪個(gè)數(shù)據(jù)集。

  1. dataset = [[1], [2], [3], [4], [5]] 
  2.  
  3. splitRatio = 0.67 
  4.  
  5. train, test = splitDataset(dataset, splitRatio) 
  6.  
  7. print('Split {0} rows into train with {1} and test with {2}').format(len(dataset), train, test)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Split 5 rows into train with [[4], [3], [5]] and test with [[1], [2]] 

提取數(shù)據(jù)特征

樸素貝葉斯模型包含訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的特征,然后使用這個(gè)數(shù)據(jù)特征來(lái)做預(yù)測(cè)。

所收集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的特征,包含相對(duì)于每個(gè)類(lèi)的每個(gè)屬性的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。舉例來(lái)說(shuō),如果如果有2個(gè)類(lèi)和7個(gè)數(shù)值屬性,然后我們需要每一個(gè)屬性(7)和類(lèi)(2)的組合的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,也就是14個(gè)屬性特征。

在對(duì)特定的屬性歸屬于每個(gè)類(lèi)的概率做計(jì)算、預(yù)測(cè)時(shí),將用到這些特征。

我們將數(shù)據(jù)特征的獲取劃分為以下的子任務(wù):

  1. 按類(lèi)別劃分?jǐn)?shù)據(jù)
  2. 計(jì)算均值
  3. 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差
  4. 提取數(shù)據(jù)集特征
  5. 按類(lèi)別提取屬性特征

按類(lèi)別劃分?jǐn)?shù)據(jù)

首先將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的樣本按照類(lèi)別進(jìn)行劃分,然后計(jì)算出每個(gè)類(lèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。我們可以創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)別到屬于此類(lèi)別的樣本列表的的映射,并將整個(gè)數(shù)據(jù)集中的樣本分類(lèi)到相應(yīng)的列表。

下面的SeparateByClass()函數(shù)可以完成這個(gè)任務(wù):

  1. def separateByClass(dataset): 
  2.  
  3.     separated = {} 
  4.  
  5.     for i in range(len(dataset)): 
  6.  
  7.         vector = dataset[i] 
  8.  
  9.         if (vector[-1] not in separated): 
  10.  
  11.             separated[vector[-1]] = [] 
  12.  
  13.         separated[vector[-1]].append(vector) 
  14.  
  15.     return separated  

可以看出,函數(shù)假設(shè)樣本中最后一個(gè)屬性(-1)為類(lèi)別值,返回一個(gè)類(lèi)別值到數(shù)據(jù)樣本列表的映射。

我們可以用一些樣本數(shù)據(jù)測(cè)試如下:

  1. dataset = [[1,20,1], [2,21,0], [3,22,1]] 
  2.  
  3. separated = separateByClass(dataset) 
  4.  
  5. print('Separated instances: {0}').format(separated)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Separated instances: {0: [[2, 21, 0]], 1: [[1, 20, 1], [3, 22, 1]]} 

計(jì)算均值

我們需要計(jì)算在每個(gè)類(lèi)中每個(gè)屬性的均值。均值是數(shù)據(jù)的中點(diǎn)或者集中趨勢(shì),在計(jì)算概率時(shí),我們用它作為高斯分布的中值。

我們也需要計(jì)算每個(gè)類(lèi)中每個(gè)屬性的標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)差描述了數(shù)據(jù)散布的偏差,在計(jì)算概率時(shí),我們用它來(lái)刻畫(huà)高斯分布中,每個(gè)屬性所期望的散布。

標(biāo)準(zhǔn)差是方差的平方根。方差是每個(gè)屬性值與均值的離差平方的平均數(shù)。注意我們使用N-1的方法(譯者注:參見(jiàn)無(wú)偏估計(jì)),也就是在在計(jì)算方差時(shí),屬性值的個(gè)數(shù)減1。

  1. import math 
  2.  
  3. def mean(numbers): 
  4.  
  5.     return sum(numbers)/float(len(numbers)) 
  6.  
  7.   
  8.  
  9. def stdev(numbers): 
  10.  
  11.     avg = mean(numbers) 
  12.  
  13.     variance = sum([pow(x-avg,2) for x in numbers])/float(len(numbers)-1) 
  14.  
  15.     return math.sqrt(variance)  

通過(guò)計(jì)算從1到5這5個(gè)數(shù)的均值來(lái)測(cè)試函數(shù)。

  1. numbers = [1,2,3,4,5] 
  2.  
  3. print('Summary of {0}: mean={1}, stdev={2}').format(numbers, mean(numbers), stdev(numbers))  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Summary of [1, 2, 3, 4, 5]: mean=3.0, stdev=1.58113883008 

提取數(shù)據(jù)集的特征

現(xiàn)在我們可以提取數(shù)據(jù)集特征。對(duì)于一個(gè)給定的樣本列表(對(duì)應(yīng)于某個(gè)類(lèi)),我們可以計(jì)算每個(gè)屬性的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

zip函數(shù)將數(shù)據(jù)樣本按照屬性分組為一個(gè)個(gè)列表,然后可以對(duì)每個(gè)屬性計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

  1. def summarize(dataset): 
  2.  
  3. summaries = [(mean(attribute), stdev(attribute)) for attribute in zip(*dataset)] 
  4.  
  5. del summaries[-1] 
  6.  
  7. return summaries  

我們可以使用一些測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試這個(gè)summarize()函數(shù),測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)于第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)據(jù)屬性的均值和標(biāo)準(zhǔn)差顯示出顯著的不同。

  1. dataset = [[1,20,0], [2,21,1], [3,22,0]] 
  2.  
  3. summary = summarize(dataset) 
  4.  
  5. print('Attribute summaries: {0}').format(summary)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Attribute summaries: [(2.0, 1.0), (21.0, 1.0)] 

按類(lèi)別提取屬性特征

合并代碼,我們首先將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集按照類(lèi)別進(jìn)行劃分,然后計(jì)算每個(gè)屬性的摘要。

  1. def summarizeByClass(dataset): 
  2.  
  3.     separated = separateByClass(dataset) 
  4.  
  5.     summaries = {} 
  6.  
  7.     for classValue, instances in separated.iteritems(): 
  8.  
  9.         summaries[classValue] = summarize(instances) 
  10.  
  11.     return summaries  

使用小的測(cè)試數(shù)據(jù)集來(lái)測(cè)試summarizeByClass()函數(shù)。

  1. dataset = [[1,20,1], [2,21,0], [3,22,1], [4,22,0]] 
  2.  
  3. summary = summarizeByClass(dataset) 
  4.  
  5. print('Summary by class value: {0}').format(summary)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Summary by class value: 
  2.  
  3. {0: [(3.0, 1.4142135623730951), (21.5, 0.7071067811865476)], 
  4.  
  5. 1: [(2.0, 1.4142135623730951), (21.0, 1.4142135623730951)]}  

預(yù)測(cè)

我們現(xiàn)在可以使用從訓(xùn)練數(shù)據(jù)中得到的摘要來(lái)做預(yù)測(cè)。做預(yù)測(cè)涉及到對(duì)于給定的數(shù)據(jù)樣本,計(jì)算其歸屬于每個(gè)類(lèi)的概率,然后選擇具有最大概率的類(lèi)作為預(yù)測(cè)結(jié)果。

我們可以將這部分劃分成以下任務(wù):

  1. 計(jì)算高斯概率密度函數(shù)
  2. 計(jì)算對(duì)應(yīng)類(lèi)的概率
  3. 單一預(yù)測(cè)
  4. 評(píng)估精度

計(jì)算高斯概率密度函數(shù)

給定來(lái)自訓(xùn)練數(shù)據(jù)中已知屬性的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,我們可以使用高斯函數(shù)來(lái)評(píng)估一個(gè)給定的屬性值的概率。

已知每個(gè)屬性和類(lèi)值的屬性特征,在給定類(lèi)值的條件下,可以得到給定屬性值的條件概率。

關(guān)于高斯概率密度函數(shù),可以查看參考文獻(xiàn)??傊?,我們要把已知的細(xì)節(jié)融入到高斯函數(shù)(屬性值,均值,標(biāo)準(zhǔn)差),并得到屬性值歸屬于某個(gè)類(lèi)的似然(譯者注:即可能性)。

在calculateProbability()函數(shù)中,我們首先計(jì)算指數(shù)部分,然后計(jì)算等式的主干。這樣可以將其很好地組織成2行。

  1. import math 
  2.  
  3. def calculateProbability(x, mean, stdev): 
  4.  
  5.     exponent = math.exp(-(math.pow(x-mean,2)/(2*math.pow(stdev,2)))) 
  6.  
  7.     return (1 / (math.sqrt(2*math.pi) * stdev)) * exponent  

使用一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)測(cè)試如下:

  1. x = 71.5 
  2.  
  3. mean = 73 
  4.  
  5. stdev = 6.2 
  6.  
  7. probability = calculateProbability(x, mean, stdev) 
  8.  
  9. print('Probability of belonging to this class: {0}').format(probability)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Probability of belonging to this class: 0.0624896575937 

計(jì)算所屬類(lèi)的概率

既然我們可以計(jì)算一個(gè)屬性屬于某個(gè)類(lèi)的概率,那么合并一個(gè)數(shù)據(jù)樣本中所有屬性的概率,最后便得到整個(gè)數(shù)據(jù)樣本屬于某個(gè)類(lèi)的概率。

使用乘法合并概率,在下面的calculClassProbilities()函數(shù)中,給定一個(gè)數(shù)據(jù)樣本,它所屬每個(gè)類(lèi)別的概率,可以通過(guò)將其屬性概率相乘得到。結(jié)果是一個(gè)類(lèi)值到概率的映射。

  1. def calculateClassProbabilities(summaries, inputVector): 
  2.  
  3.     probabilities = {} 
  4.  
  5.     for classValue, classSummaries in summaries.iteritems(): 
  6.  
  7.         probabilities[classValue] = 1 
  8.  
  9.         for i in range(len(classSummaries)): 
  10.  
  11.             mean, stdev = classSummaries[i] 
  12.  
  13.             x = inputVector[i] 
  14.  
  15.             probabilities[classValue] *= calculateProbability(x, mean, stdev) 
  16.  
  17.     return probabilities  

測(cè)試calculateClassProbabilities()函數(shù)。

  1. summaries = {0:[(1, 0.5)], 1:[(20, 5.0)]} 
  2.  
  3. inputVector = [1.1, '?'
  4.  
  5. probabilities = calculateClassProbabilities(summaries, inputVector) 
  6.  
  7. print('Probabilities for each class: {0}').format(probabilities)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Probabilities for each class: {0: 0.7820853879509118, 1: 6.298736258150442e-05} 

單一預(yù)測(cè)

既然可以計(jì)算一個(gè)數(shù)據(jù)樣本屬于每個(gè)類(lèi)的概率,那么我們可以找到最大的概率值,并返回關(guān)聯(lián)的類(lèi)。

下面的predict()函數(shù)可以完成以上任務(wù)。

  1. def predict(summaries, inputVector): 
  2.  
  3.     probabilities = calculateClassProbabilities(summaries, inputVector) 
  4.  
  5.     bestLabel, bestProb = None, -1 
  6.  
  7.     for classValue, probability in probabilities.iteritems(): 
  8.  
  9.         if bestLabel is None or probability > bestProb: 
  10.  
  11.             bestProb = probability 
  12.  
  13.             bestLabel = classValue 
  14.  
  15.     return bestLabel  

測(cè)試predict()函數(shù)如下:

  1. summaries = {'A':[(1, 0.5)], 'B':[(20, 5.0)]} 
  2.  
  3. inputVector = [1.1, '?'
  4.  
  5. result = predict(summaries, inputVector) 
  6.  
  7. print('Prediction: {0}').format(result)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)得到如下結(jié)果:

  1. Prediction: A 

多重預(yù)測(cè)

最后,通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)集中每個(gè)數(shù)據(jù)樣本的預(yù)測(cè),我們可以評(píng)估模型精度。getPredictions()函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,并返回每個(gè)測(cè)試樣本的預(yù)測(cè)列表。

  1. def getPredictions(summaries, testSet): 
  2.  
  3.     predictions = [] 
  4.  
  5.     for i in range(len(testSet)): 
  6.  
  7.         result = predict(summaries, testSet[i]) 
  8.  
  9.         predictions.append(result) 
  10.  
  11.     return predictions  

測(cè)試getPredictions()函數(shù)如下。

  1. summaries = {'A':[(1, 0.5)], 'B':[(20, 5.0)]} 
  2.  
  3. testSet = [[1.1, '?'], [19.1, '?']] 
  4.  
  5. predictions = getPredictions(summaries, testSet) 
  6.  
  7. print('Predictions: {0}').format(predictions)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)看到如下結(jié)果:

  1. Predictions: ['A''B'

計(jì)算精度

預(yù)測(cè)值和測(cè)試數(shù)據(jù)集中的類(lèi)別值進(jìn)行比較,可以計(jì)算得到一個(gè)介于0%~100%精確率作為分類(lèi)的精確度。getAccuracy()函數(shù)可以計(jì)算出這個(gè)精確率。

  1. def getAccuracy(testSet, predictions): 
  2.  
  3.     correct = 0 
  4.  
  5.     for x in range(len(testSet)): 
  6.  
  7.         if testSet[x][-1] == predictions[x]: 
  8.  
  9.             correct += 1 
  10.  
  11.     return (correct/float(len(testSet))) * 100.0  

我們可以使用如下簡(jiǎn)單的代碼來(lái)測(cè)試getAccuracy()函數(shù)。

  1. testSet = [[1,1,1,'a'], [2,2,2,'a'], [3,3,3,'b']] 
  2.  
  3. predictions = ['a''a''a'
  4.  
  5. accuracy = getAccuracy(testSet, predictions) 
  6.  
  7. print('Accuracy: {0}').format(accuracy)  

運(yùn)行測(cè)試,你會(huì)得到如下結(jié)果:

  1. Accuracy: 66.6666666667 

合并代碼

最后,我們需要將代碼連貫起來(lái)。

下面是樸素貝葉斯Python版的逐步實(shí)現(xiàn)的全部代碼。

 

運(yùn)行示例,得到如下輸出:

  1. Split 768 rows into train=514 and test=254 rows 
  2.  
  3. Accuracy: 76.3779527559%  

實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展

這一部分為你提供了擴(kuò)展思路,你可以將其作為教程的一部分,使用你已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的Python代碼,進(jìn)行應(yīng)用研究。

到此,你已經(jīng)使用Python一步步完成了高斯版本的樸素貝葉斯。

你可以進(jìn)一步擴(kuò)展算法實(shí)現(xiàn):

計(jì)算所屬類(lèi)的概率:將一個(gè)數(shù)據(jù)樣本歸屬于每個(gè)類(lèi)的概率更新為一個(gè)比率。計(jì)算上就是將一個(gè)樣本數(shù)據(jù)歸屬于某個(gè)類(lèi)的概率,比上其歸屬于每一個(gè)類(lèi)的概率的和。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)樣本屬于類(lèi)A的概率時(shí)0.02,屬于類(lèi)B的概率時(shí)0.001,那么樣本屬于類(lèi)A的可能性是(0.02/(0.02+0.001))*100 大約為95.23%。

對(duì)數(shù)概率:對(duì)于一個(gè)給定的屬性值,每個(gè)類(lèi)的條件概率很小。當(dāng)將其相乘時(shí)結(jié)果會(huì)更小,那么存在浮點(diǎn)溢出的可能(數(shù)值太小,以至于在Python中不能表示)。一個(gè)常用的修復(fù)方案是,合并其概率的對(duì)數(shù)值??梢匝芯繉?shí)現(xiàn)下這個(gè)改進(jìn)。

名詞屬性:改進(jìn)算法實(shí)現(xiàn),使其支持名詞屬性。這是十分相似的,你所收集的每個(gè)屬性的摘要信息是對(duì)于每個(gè)類(lèi)的類(lèi)別值的比率。潛心學(xué)習(xí)參考文獻(xiàn)來(lái)獲取更多信息。

不同的密度函數(shù)(伯努利或者多項(xiàng)式):我們已經(jīng)嘗試了高斯樸素貝葉斯,你也可以嘗試下其他分布。實(shí)現(xiàn)一個(gè)不同的分布諸如多項(xiàng)分布、伯努利分布或者內(nèi)核樸素貝葉斯,他們對(duì)于屬性值的分布 和/或 與類(lèi)值之間的關(guān)系有不同的假設(shè)。

學(xué)習(xí)資源及深入閱讀

這一部分提供了一些用于學(xué)習(xí)更多樸素貝葉斯算法的資源,包括算法理論和工作原理,以及代碼實(shí)現(xiàn)中的實(shí)際問(wèn)題。

問(wèn)題

更多學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)糖尿病發(fā)作問(wèn)題的資源

  • Pima Indians Diabetes Data Set:這個(gè)頁(yè)面提供數(shù)據(jù)集文件,同時(shí)描述了各個(gè)屬性,也列出了使用該數(shù)據(jù)集的論文列表
  • Dataset File:數(shù)據(jù)集文件
  • Dataset Summary:數(shù)據(jù)集屬性的描述
  • Diabetes Dataset Results:許多標(biāo)準(zhǔn)算法在該數(shù)據(jù)集上的精度

代碼

這一部分包含流行的機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)中的樸素貝葉斯的開(kāi)源實(shí)現(xiàn)。如果你在考慮實(shí)現(xiàn)自己的用于實(shí)際使用的版本,可以查閱這些

  • Naive Bayes in Scikit-Learn:scikit-learn庫(kù)中樸素貝葉斯的實(shí)現(xiàn)
  • Naive Bayes documentation:scikit-learn庫(kù)中關(guān)于樸素貝葉斯的文檔和樣例代碼
  • Simple Naive Bayes in Weka:樸素貝葉斯的Weka實(shí)現(xiàn)

書(shū)籍

你應(yīng)該有幾本機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用的書(shū)籍。這一部分高亮出了常用機(jī)器學(xué)習(xí)書(shū)籍中關(guān)于樸素貝葉斯的章節(jié)。

  • Applied Predictive Modeling, page 353
  • Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques, page 94
  • Machine Learning for Hackers, page 78
  • An Introduction to Statistical Learning: with Applications in R, page 138
  • Machine Learning: An Algorithmic Perspective, page 171
  • Machine Learning in Action, page 61 (Chapter 4)
  • Machine Learning, page 177 (chapter 6) 
責(zé)任編輯:龐桂玉 來(lái)源: Python開(kāi)發(fā)者
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