朴素贝叶斯分类算法

在进行情感的分析的过程中,之前我使用了snownlp这个库进行了分词和情感分析,调用了它的一些函数实现了我需要的功能,其实它的内部算法就是基于朴素贝叶斯分类算法,因此我对朴素贝叶斯分类算法进行了学习,以下是我在学习中整理的资料:

朴素贝叶斯分类算法

1.朴素贝叶斯分类算法的概述

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|x1x2x3x4)=p(A|x1)*p(A|x2)p(A|x3)p(A|x4)则为条件概率独立

2.算法思想

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|xy)=p(Axy)/p(xy)=p(Axy)/p(x)p(y)=p(A)/p(x)p(A)/p(y) 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)

3.算法步骤

1、分解各类先验样本数据中的特征

2、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)…)

3、分解待分类数据中的特征(特征1、特征2、特征3、特征4…)

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)…

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)…

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)…

5、结果中的最大值就是该样本所属的类别

四、朴素贝叶斯分类算法案例

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)

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)

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) = 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(好评) = 样本好评的条数/样本的总条数

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)

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)

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)


```#!/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
    for document in dataSet:
        vocabSet = vocabSet | set(document)   # 创建两个集合的并集
    return list(vocabSet)

# 将文档词条转换成词向量
def setOfWords2Vec(vocabList, inputSet):
    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
    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):
    numTrainDocs = len(trainMatrix)
    numWords = len(trainMatrix[0])
    pAbusive = sum(trainCategory)/float(numTrainDocs)
    # 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,每个次的发生概率
    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
    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)

# 调用测试方法----------------------------------------------------------------------
testingNB()

你可能感兴趣的:(朴素贝叶斯分类算法)