这边文章是关于朴素贝叶斯相关的一些原理知识的介绍以及python代码的展示,这篇文章并非原创,但是这个博主讲述的方式十分的通俗易懂,所以就打算转载这个博主的这篇博客了
贝叶斯分类算法是一大类分类算法的总称
贝叶斯分类算法以样本可能属于某类的概率来作为分类依据
朴素贝叶斯分类算法是贝叶斯分类算法中最简单的一种
注:朴素的意思是条件概率独立性
P ( A ∣ x 1 x 2 x 3 x 4 ) = p ( A ∣ x 1 ) ∗ p ( A ∣ x 2 ) ∗ p ( A ∣ x 3 ) ∗ p ( A ∣ x 4 ) P(A|x_1x_2x_3x_4)=p(A|x_1)*p(A|x_2)*p(A|x_3)*p(A|x_4) P(A∣x1x2x3x4)=p(A∣x1)∗p(A∣x2)∗p(A∣x3)∗p(A∣x4)则为条件概率独立
P ( x y ∣ z ) = p ( x y z ) p ( z ) = p ( x z ) p ( z ) ∗ p ( y z ) p ( z ) P(xy|z)=\frac{p(xyz)}{p(z)}=\frac{p(xz)}{p(z)}*\frac{p(yz)}{p(z)} P(xy∣z)=p(z)p(xyz)=p(z)p(xz)∗p(z)p(yz)
朴素贝叶斯的思想是这样的:
如果一个事物在一些属性条件发生的情况下,事物属于A的概率>属于B的概率,则判定事物属于A。
通俗来说 比如:你在街上看到一个黑人,我让你猜这哥们哪里来的,你十有八九猜非洲。为什么呢?
在你的脑海中,有这么一个判断流程:
1、这个人的肤色是黑色 <特征>
2、黑色人种是非洲人的概率最高 <条件概率:黑色条件下是非洲人的概率>
3、没有其他辅助信息的情况下,最好的判断就是非洲人
这就是 朴素贝叶斯的思想基础 。
再稍微扩展一下:
假如在街上看到一个黑人讲英语,那我们是怎么去判断他来自于哪里?
提取特征:
肤色: 黑
语言: 英语
黑色人种来自非洲的概率: 80%
黑色人种来自于美国的概率:20%
讲英语的人来自于非洲的概率:10%
讲英语的人来自于美国的概率:90%
在我们的自然思维方式中,就会这样判断:
这个人来自非洲的概率:80% * 10% = 0.08
这个人来自美国的概率:20% * 90% =0.18
我们的判断结果就是:此人来自美国!
其蕴含的数学原理如下:
p ( A ∣ x y ) = p ( A x y ) p ( x y ) = p ( A x y ) p ( x ) p ( y ) = p ( A ) p ( x ) ∗ p ( A ) p ( y ) ∗ p ( x y ) p ( x y ) = p ( A ∣ x ) p ( A ∣ y ) p(A|xy)=\frac{p(Axy)}{p(xy)}=\frac{p(Axy)}{p(x)p(y)}=\frac{p(A)}{p(x)}*\frac{p(A)}{p(y)}*\frac{p(xy)}{p(xy)}=p(A|x)p(A|y) p(A∣xy)=p(xy)p(Axy)=p(x)p(y)p(Axy)=p(x)p(A)∗p(y)p(A)∗p(xy)p(xy)=p(A∣x)p(A∣y)
P ( 类 别 ∣ 特 征 ) = P ( 特 征 ∣ 类 别 ) ∗ P ( 类 别 ) P ( 特 征 ) P(类别 | 特征)=P(特征 | 类别)*\frac{P(类别) }{ P(特征)} P(类别∣特征)=P(特征∣类别)∗P(特征)P(类别)
分解各类先验样本中的数据特征
计算各类数据中,各特征的条件概率
(比如:特征1出现的情况下,属于A类的概率p(A|特征1),属于B类的概率p(B|特征1),属于C类的概率p(C|特征1)…)
分解待分类数据中的特征(特征1,特征2,特征3,特征4)
计算各特征的各条件概率的乘积,如下所示:
判断为A类的概率: p ( A ∣ 特 征 1 ) ∗ p ( A ∣ 特 征 2 ) ∗ p ( A ∣ 特 征 3 ) ∗ p ( A ∣ 特 征 4 ) . . . . . p(A|特征1)*p(A|特征2)*p(A|特征3)*p(A|特征4) ..... p(A∣特征1)∗p(A∣特征2)∗p(A∣特征3)∗p(A∣特征4).....
判断为B类的概率: p ( B ∣ 特 征 1 ) ∗ p ( B ∣ 特 征 2 ) ∗ p ( B ∣ 特 征 3 ) ∗ p ( B ∣ 特 征 4 ) . . . . . p(B|特征1)*p(B|特征2)*p(B|特征3)*p(B|特征4) ..... p(B∣特征1)∗p(B∣特征2)∗p(B∣特征3)∗p(B∣特征4).....
判断为C类的概率: p ( C ∣ 特 征 1 ) ∗ p ( C ∣ 特 征 2 ) ∗ p ( C ∣ 特 征 3 ) ∗ p ( C ∣ 特 征 4 ) . . . . . p(C|特征1)*p(C|特征2)*p(C|特征3)*p(C|特征4) ..... p(C∣特征1)∗p(C∣特征2)∗p(C∣特征3)∗p(C∣特征4).....
. . . . . . ...... ......
结果中的最大值就是该样本所属的类别
大众点评、淘宝等电商上都会有大量的用户评论,比如:
评价内容 | 评论分类 |
---|---|
1.衣服质量太差了!!!!颜色根本不纯!!! | 0 |
2.我有一有种上当受骗的感觉!!!! | 0 |
3.质量太差,衣服拿到手感觉像旧货!!! | 0 |
4.上身漂亮,合身,很帅,给卖家点赞 | 1 |
5.穿上衣服帅呆了,给点一万个赞 | 1 |
6.我在他家买了三件衣服!!!!质量都很差! | 0 |
其中 1 / 2 / 3 / 6 1/2/3/6 1/2/3/6是差评, 4 / 5 4/5 4/5是好评
现在需要使用朴素贝叶斯分类算法来自动分类其他的评论,比如:
评论内容 | 评论分类 |
---|---|
a、这么差的衣服以后再也不买了 | |
b、帅,有逼格 | |
…… |
分解出先验数据中的各特征
(即分词,比如“衣服”“质量太差”“差”“不纯”“帅”“漂亮”,“赞”……)
计算各类别(好评、差评)中,各特征的条件概率
(比如 p(“衣服”|差评)、p(“衣服”|好评)、p(“差”|好评) 、p(“差”|差评)……)
分解出待分类样本的各特征
(比如分解a: “差” “衣服” ……)
计算类别概率
P(好评) = p(好评|“差”) p(好评|“衣服”)……
P(差评) = p(差评|“差”) p(差评|“衣服”)……
显然P(差评)的结果值更大,因此a被判别为“差评”
大体计算方法:
P ( 好 评 ∣ 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ) = P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ∣ 好 评 ) ∗ P ( 好 评 ) P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ) P(好评 | 单词1,单词2,单词3) = \frac{P(单词1,单词2,单词3 | 好评) * P(好评) }{ P(单词1,单词2,单词3)} P(好评∣单词1,单词2,单词3)=P(单词1,单词2,单词3)P(单词1,单词2,单词3∣好评)∗P(好评)
因为分母都相同,所以只用比较分子即可: P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ∣ 好 评 ) ∗ P ( 好 评 ) P(单词1,单词2,单词3 | 好评) *P(好评) P(单词1,单词2,单词3∣好评)∗P(好评)
每个单词之间都是相互独立的: P ( 单 词 1 ∣ 好 评 ) ∗ P ( 单 词 2 ∣ 好 评 ) ∗ P ( 单 词 3 ∣ 好 评 ) ∗ P ( 好 评 ) P(单词1 | 好评)*P(单词2 | 好评)*P(单词3 | 好评)*P(好评) P(单词1∣好评)∗P(单词2∣好评)∗P(单词3∣好评)∗P(好评)
P ( 单 词 1 ∣ 好 评 ) = 单 词 1 在 样 本 好 评 中 出 现 的 总 次 数 样 本 好 评 句 子 中 总 的 单 词 数 P(单词1 | 好评) = \frac{单词1在样本好评中出现的总次数}{样本好评句子中总的单词数} P(单词1∣好评)=样本好评句子中总的单词数单词1在样本好评中出现的总次数
P ( 好 评 ) = 样 本 好 评 的 条 数 样 本 的 总 条 数 P(好评) = \frac{样本好评的条数}{样本的总条数} P(好评)=样本的总条数样本好评的条数
同理:
P ( 差 评 ∣ 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ) = P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ∣ 差 评 ) ∗ P ( 差 评 ) P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ) P(差评 | 单词1,单词2,单词3) = \frac{P(单词1,单词2,单词3 | 差评) * P(差评)}{ P(单词1,单词2,单词3)} P(差评∣单词1,单词2,单词3)=P(单词1,单词2,单词3)P(单词1,单词2,单词3∣差评)∗P(差评)
因为分母都相同,所以只用比较分子即可: P ( 单 词 1 , 单 词 2 , 单 词 3 ∣ 差 评 ) ∗ P ( 差 评 ) P(单词1,单词2,单词3 | 差评) *P(差评) P(单词1,单词2,单词3∣差评)∗P(差评)
每个单词之间都是相互独立的: P ( 单 词 1 ∣ 差 评 ) ∗ P ( 单 词 2 ∣ 差 评 ) ∗ P ( 单 词 3 ∣ 差 评 ) ∗ P ( 差 评 ) P(单词1 | 差评)*P(单词2 | 差评)*P(单词3 | 差评)*P(差评) P(单词1∣差评)∗P(单词2∣差评)∗P(单词3∣差评)∗P(差评)
#!/usr/bin/python
# coding=utf-8
from numpy import *
# 过滤网站的恶意留言 侮辱性:1 非侮辱性:0
# 创建一个实验样本
def loadDataSet():
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']]
classVec = [0, 1, 0, 1, 0, 1]
return postingList, classVec
# 创建一个包含在所有文档中出现的不重复词的列表
def createVocabList(dataSet):
vocabSet = set([]) # 创建一个空集
# print(type(vocabSet))
for document in dataSet:
vocabSet = vocabSet | set(document) # 创建两个集合的并集
print('vocabSet:', list(vocabSet))
print(len(vocabSet))
return list(vocabSet)
# 将文档词条转换成词向量
def setOfWords2Vec(vocabList, inputSet):
# print(vocabList)
# print(inputSet)
# print('-' * 100)
returnVec = [0] * len(vocabList) # 创建一个其中所含元素都为0的向量
for word in inputSet:
if word in vocabList:
# returnVec[vocabList.index(word)] = 1 # index函数在字符串里找到字符第一次出现的位置 词集模型
returnVec[vocabList.index(word)] += 1 # 文档的词袋模型 每个单词可以出现多次
else:
print("the word: %s is not in my Vocabulary!" % word)
# print('returnVec:', returnVec)
# print(len(returnVec))
return returnVec
# 朴素贝叶斯分类器训练函数 从词向量计算概率
def trainNB0(trainMatrix, trainCategory):
print('-' * 10)
print(trainMatrix)
print(trainCategory)
numTrainDocs = len(trainMatrix)
print(numTrainDocs)
numWords = len(trainMatrix[0])
print(numWords)
pAbusive = sum(trainCategory) / float(numTrainDocs)
print(pAbusive)
# p0Num = zeros(numWords); p1Num = zeros(numWords)
# p0Denom = 0.0; p1Denom = 0.0
p0Num = ones(numWords) # 避免一个概率值为0,最后的乘积也为0
p1Num = ones(numWords) # 用来统计两类数据中,各词的词频
p0Denom = 2.0 # 用于统计0类中的总数
p1Denom = 2.0 # 用于统计1类中的总数
for i in range(numTrainDocs):
if trainCategory[i] == 1:
p1Num += trainMatrix[i]
p1Denom += sum(trainMatrix[i])
else:
p0Num += trainMatrix[i]
p0Denom += sum(trainMatrix[i])
# p1Vect = p1Num / p1Denom
# p0Vect = p0Num / p0Denom
p1Vect = log(p1Num / p1Denom) # 在类1中,每个词的发生概率
p0Vect = log(p0Num / p0Denom) # 避免下溢出或者浮点数舍入导致的错误 下溢出是由太多很小的数相乘得到的
print('-' * 10)
return p0Vect, p1Vect, pAbusive
# 朴素贝叶斯分类器
def classifyNB(vec2Classify, p0Vec, p1Vec, pClass1):
p1 = sum(vec2Classify * p1Vec) + log(pClass1)
p0 = sum(vec2Classify * p0Vec) + log(1.0 - pClass1)
if p1 > p0:
return 1
else:
return 0
def testingNB():
listOPosts, listClasses = loadDataSet()
myVocabList = createVocabList(listOPosts)
trainMat = []
for postinDoc in listOPosts:
trainMat.append(setOfWords2Vec(myVocabList, postinDoc))
p0V, p1V, pAb = trainNB0(array(trainMat), array(listClasses))
testEntry = ['love', 'my', 'dalmation']
thisDoc = array(setOfWords2Vec(myVocabList, testEntry))
print(testEntry, 'classified as: ', classifyNB(thisDoc, p0V, p1V, pAb))
testEntry = ['stupid', 'garbage']
thisDoc = array(setOfWords2Vec(myVocabList, testEntry))
print(testEntry, 'classified as: ', classifyNB(thisDoc, p0V, p1V, pAb))
if __name__ == '__main__':
testingNB()
结果如下:
参考博客:https://www.cnblogs.com/ahu-lichang/p/7157855.html