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HNU_AI_实验3--分类算法实验

作者:付梓时间:2024-05-05 10:37:18分类:唯美句子

简介  文章浏览阅读1.3k次,点赞36次,收藏13次。人工智能 实验三 分类算法实验

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参考:
A橙_人工智能-实训平台
_南宫问天_HNU AI-----实验三:分类算法实验
灭绝星辰_人工智能实训 机器学习 朴素贝叶斯分类器

一.实验目的

掌握分类算法的算法思想:朴素贝叶斯算法,决策树算法,人工神经网络,支持向量机;编写朴素贝叶斯算法进行分类操作。

二、实验平台

课程实训平台:课程实训平台

三、实验内容

机器学习 — 朴素贝叶斯分类器

四、实验步骤

1.第1关 条件概率;

(1)题一

P(AB)表示的是事件A与事件B同时发生的概率,P(A|B)表示的是事件B已经发生的条件下,事件A发生的概率。

(2)题二

从1,2,...,15中小明和小红两人各任取一个数字,现已知小明取到的数字是5的倍数,请问小明取到的数大于小红取到的数的概率是多少?

解:
设P(A)=小明取到的数字是5的倍数的概率;
P(B)=小明取到的数大于小红取到的数的概率;
(a)若小明小红可以取相同的数:
P ( B ∣ A ) = P ( A B ) P ( A ) P ( A ) = 3 / 15 P ( A B ) = P ( A 5 B ) + P ( A 10 B ) + P ( A 15 B ) = 1 15 ∗ 4 15 + 1 15 ∗ 9 15 + 1 15 ∗ 14 15 = 27 15 ∗ 15 P ( B ∣ A ) = 27 15 ∗ 15 3 15 = 27 3 ∗ 15 = 3 5 P(B|A)= \frac {P(AB)} {P(A)} \\ P(A)=3/15 \\ P(AB) = P(A_{5}B)+P(A_{10}B)+P(A_{15}B) \\ = \frac {1} {15} *\frac {4} {15}+\frac {1} {15} *\frac {9} {15}+\frac {1} {15} *\frac {14} {15} \\ = \frac {27} {15*15} \\ P(B|A)= \frac {\frac {27} {15*15} } {\frac {3} {15} }= \frac {27} {3*15}=\frac {3} {5} P(B∣A)=P(A)P(AB)​P(A)=3/15P(AB)=P(A5​B)+P(A10​B)+P(A15​B)=151​∗154​+151​∗159​+151​∗1514​=15∗1527​P(B∣A)=153​15∗1527​​=3∗1527​=53​
(b)若小明小红不能取相同的数:
P ( B ∣ A ) = P ( A B ) P ( A ) P ( A ) = 3 / 15 P ( A B ) = P ( A 5 B ) + P ( A 10 B ) + P ( A 15 B ) = 1 15 ∗ 4 14 + 1 15 ∗ 9 14 + 1 15 ∗ 14 14 = 27 15 ∗ 14 P ( B ∣ A ) = 27 15 ∗ 14 3 15 = 27 3 ∗ 14 = 9 14 P(B|A)= \frac {P(AB)} {P(A)} \\ P(A)=3/15 \\ P(AB) = P(A_{5}B)+P(A_{10}B)+P(A_{15}B) \\ = \frac {1} {15} *\frac {4} {14}+\frac {1} {15} *\frac {9} {14}+\frac {1} {15} *\frac {14} {14} \\ = \frac {27} {15*14} \\ P(B|A)= \frac {\frac {27} {15*14} } {\frac {3} {15} }= \frac {27} {3*14}=\frac {9} {14} P(B∣A)=P(A)P(AB)​P(A)=3/15P(AB)=P(A5​B)+P(A10​B)+P(A15​B)=151​∗144​+151​∗149​+151​∗1414​=15∗1427​P(B∣A)=153​15∗1427​​=3∗1427​=149​

C、9/14

2.第2关 贝叶斯公式;

(1)题一

对以往数据分析结果表明,当机器调整得良好时,产品的合格率为98%,而当机器发生某种故障时,产品的合格率为55%。每天早上机器开动时,机器调整得良好的概率为95%。计算已知某日早上第一件产品是合格时,机器调整得良好的概率是多少?

解:
在这里插入图片描述

设良好-Good;故障-Fault;合格-Qualified;
已知:

P(Q | G)=0.98P(Q | F)=0.55P(G)=0.95

求P(G | Q):
P ( G ∣ Q ) = P ( Q ∣ G ) ∗ P ( G ) P ( Q ) = 0.98 ∗ 0.95 P ( G ) ∗ P ( Q ∣ G ) + P ( Q ) ∗ P ( Q ∣ F ) = 0.98 ∗ 0.95 0.95 ∗ 0.98 + 0.05 ∗ 0.55 = 0.931 / 0.9585 = 0.971309 P(G | Q)= \frac {P(Q | G)* P(G)} {P( Q)} \\ = \frac {0.98*0.95} {P(G)*P(Q | G)+P(Q)*P(Q | F)} \\ = \frac {0.98*0.95} {0.95*0.98+0.05*0.55} \\ =0.931/0.9585= 0.971309 P(G∣Q)=P(Q)P(Q∣G)∗P(G)​=P(G)∗P(Q∣G)+P(Q)∗P(Q∣F)0.98∗0.95​=0.95∗0.98+0.05∗0.550.98∗0.95​=0.931/0.9585=0.971309

D、0.97

(2)题二

一批产品共8件,其中正品6件,次品2件。现不放回地从中取产品两次,每次一件,求第二次取得正品的概率。

解:
设 Q 1 1 为第一次取得正品, Q 1 0 为第一次取得次品; Q 2 1 为第二次取得正品; 设Q_{1}1为第一次取得正品,Q_{1}0为第一次取得次品;\\ Q_{2}1为第二次取得正品; 设Q1​1为第一次取得正品,Q1​0为第一次取得次品;Q2​1为第二次取得正品;
P ( Q 2 1 ) = s u m i = 0 1 P ( Q 1 i ) ∗ P ( Q 2 1 ∣ Q 1 i ) = P ( Q 1 0 ) ∗ P ( Q 2 1 ∣ Q 1 0 ) + P ( Q 1 1 ) ∗ P ( Q 2 1 ∣ Q 1 1 ) = 2 8 ∗ 6 7 + 6 8 ∗ 5 7 = 7 8 ∗ 6 7 = 3 4 P(Q_{2}1)=sum_{i=0} ^{1} P(Q_{1}i)*P(Q_{2}1|Q_{1}i) \\ = P(Q_{1}0)*P(Q_{2}1|Q_{1}0)+P(Q_{1}1)*P(Q_{2}1|Q_{1}1) \\ = \frac{2} {8} * \frac{6} {7} +\frac{6} {8} * \frac{5} {7} \\ = \frac{7} {8} * \frac{6} {7} = \frac{3} {4} P(Q2​1)=sumi=01​P(Q1​i)∗P(Q2​1∣Q1​i)=P(Q1​0)∗P(Q2​1∣Q1​0)+P(Q1​1)∗P(Q2​1∣Q1​1)=82​∗76​+86​∗75​=87​∗76​=43​

C、3/4

3.第3关 朴素贝叶斯分类算法流程;

(1)朴素贝叶斯算法

算法思想:根据特征预测结果 例如:特征:颜色B、声音C、纹理D;结果:好/坏瓜数学公式-(已知一个西瓜的三个特征,求其为好瓜A1的概率)
P ( A 1 ∣ B C D ) = P ( A 1 ) P ( B ∣ A 1 ) P ( C ∣ A 1 ) P ( D ∣ A 1 ) P ( B C D ) P(A_{1}∣BCD)= \frac {P(A_{1})P(B∣A _{1} )P(C∣A _{1} )P(D∣A _{1})} {P(BCD)} P(A1​∣BCD)=P(BCD)P(A1​)P(B∣A1​)P(C∣A1​)P(D∣A1​)​

(2)fit-模型的训练

训练的流程(以西瓜为例)

计算各种条件概率:P(A1)、P(B∣A 1 )、P(C∣A 1 )、P(D∣A 1)等在这里插入图片描述

参数说明-def fit(self, feature, label)

feature:训练集数据–颜色、声音、纹理,类型为ndarray;label:训练集标签–好/坏瓜,类型为ndarray;

变量说明

计算label_prob num:测试数据的个数cnt:好瓜的个数 计算condition_prob self.condition_prob[i][j][feat]:i:0-坏瓜;1-好瓜j:0-颜色、1-声音、2-纹理feat:1/2-绿/黄色、清脆/浑厚、清晰/模糊 计算条件概率: 每个特征取值除label为0、1的个数(num-cnt,cnt)
    def fit(self, feature, label):        '''        对模型进行训练,需要将各种概率分别保存在self.label_prob和self.condition_prob中        :param feature: 训练数据集所有特征组成的ndarray        :param label:训练数据集中所有标签组成的ndarray        :return: 无返回        '''        #********* Begin *********#        #计算label_prob        cnt = 0        num = 0        for item in label:            num+=1            if item == 1:                cnt+=1        self.label_prob[0] = (num-cnt)/num        self.label_prob[1] = cnt/num                #计算condition_prob        self.condition_prob[0] = {}        self.condition_prob[1] = {}        #初始化每个特征取值的字典        for item in self.condition_prob:            for feat in range(len(feature[0])):                self.condition_prob[item][feat] = {}        #记录每个特征的取值        i=0         #样本编号        for data in feature:            j=0     #特征序号            for feat in data:                if(self.condition_prob[0][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[0][j][feat] = 0                if(self.condition_prob[1][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[1][j][feat] = 0                if label[i]==0:                    self.condition_prob[0][j][feat] += 1                else:                    self.condition_prob[1][j][feat] += 1                j+=1            i+=1                    #计算条件概率,每个特征取值除label为0和1的个数        for feat in range(len(feature[0])):            for item in self.condition_prob[0][feat]:                self.condition_prob[0][feat][item] /= (num-cnt)            for item in self.condition_prob[1][feat]:                self.condition_prob[1][feat][item] /= cnt        #********* End *********#

(3)predict-模型的预测

预测的流程(以西瓜为例)

根据朴素贝叶斯公式计算条件概率在这里插入图片描述

参数说明-def predict(self, feature)

feature:测试数据集所有特征组成的ndarray;return:模型预测结果好/坏瓜,类型为ndarray;

变量说明

计算P(A1)、P(A2) P_good := self.label_prob[1]P_bad := self.label_prob[0] 计算P(B∣A1)、P(C∣A1)、P(D∣A1 ) P_good: *= self.condition_prob[1][feat_idx][feat]P_bad: *= self.condition_prob[0][feat_idx][feat]feat_idx+=1:以循环的形式,把B、C、D的条件概率都乘一下 判断好/坏瓜: if P_good>P_bad:取概率最大的类别作为预测结果
    def predict(self, feature):        '''        对数据进行预测,返回预测结果        :param feature:测试数据集所有特征组成的ndarray        :return:        '''        # ********* Begin *********#        res = []        for item in feature:            P_good = self.label_prob[1]            P_bad = self.label_prob[0]            feat_idx = 0            for feat in item:                P_good *= self.condition_prob[1][feat_idx][feat]                P_bad *= self.condition_prob[0][feat_idx][feat]                feat_idx+=1            if P_good>P_bad:                res.append(1)            else:                res.append(0)        return res        #********* End *********#

(4)完整代码

import numpy as np  class NaiveBayesClassifier(object):    def __init__(self):        '''        self.label_prob表示每种类别在数据中出现的概率        例如,{0:0.333, 1:0.667}表示数据中类别0出现的概率为0.333,类别1的概率为0.667        '''        self.label_prob = {}        '''        self.condition_prob表示每种类别确定的条件下各个特征出现的概率        例如训练数据集中的特征为 [[2, 1, 1],                              [1, 2, 2],                              [2, 2, 2],                              [2, 1, 2],                              [1, 2, 3]]        标签为[1, 0, 1, 0, 1]        那么当标签为0时第0列的值为1的概率为0.5,值为2的概率为0.5;        当标签为0时第1列的值为1的概率为0.5,值为2的概率为0.5;        当标签为0时第2列的值为1的概率为0,值为2的概率为1,值为3的概率为0;        当标签为1时第0列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.666;        当标签为1时第1列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.666;        当标签为1时第2列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.333,值为3的概率为0.333;        因此self.label_prob的值如下:             {            0:{                0:{                    1:0.5                    2:0.5                }                1:{                    1:0.5                    2:0.5                }                2:{                    1:0                    2:1                    3:0                }            }            1:            {                0:{                    1:0.333                    2:0.666                }                1:{                    1:0.333                    2:0.666                }                2:{                    1:0.333                    2:0.333                    3:0.333                }            }        }        '''        self.condition_prob = {}    def fit(self, feature, label):        '''        对模型进行训练,需要将各种概率分别保存在self.label_prob和self.condition_prob中        :param feature: 训练数据集所有特征组成的ndarray        :param label:训练数据集中所有标签组成的ndarray        :return: 无返回        '''        #********* Begin *********#        #计算label_prob        cnt = 0        num = 0        for item in label:            num+=1            if item == 1:                cnt+=1        self.label_prob[0] = (num-cnt)/num        self.label_prob[1] = cnt/num        #计算condition_prob        self.condition_prob[0] = {}        self.condition_prob[1] = {}        #初始化每个特征取值的字典        for item in self.condition_prob:            for feat in range(len(feature[0])):                self.condition_prob[item][feat] = {}        #记录每个特征的取值        i=0         #样本编号        for data in feature:            j=0     #特征序号            for feat in data:                if(self.condition_prob[0][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[0][j][feat] = 0                if(self.condition_prob[1][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[1][j][feat] = 0                if label[i]==0:                    self.condition_prob[0][j][feat] += 1                else:                    self.condition_prob[1][j][feat] += 1                j+=1            i+=1        #计算条件概率,每个特征取值除label为0和1的个数        for feat in range(len(feature[0])):            for item in self.condition_prob[0][feat]:                self.condition_prob[0][feat][item] /= (num-cnt)            for item in self.condition_prob[1][feat]:                self.condition_prob[1][feat][item] /= cnt        #********* End *********#      def predict(self, feature):        '''        对数据进行预测,返回预测结果        :param feature:测试数据集所有特征组成的ndarray        :return:        '''        # ********* Begin *********#        res = []        for item in feature:            P_good = self.label_prob[1]            P_bad = self.label_prob[0]            feat_idx = 0            for feat in item:                P_good *= self.condition_prob[1][feat_idx][feat]                P_bad *= self.condition_prob[0][feat_idx][feat]                feat_idx+=1            if P_good>P_bad:                res.append(1)            else:                res.append(0)        return res        #********* End *********#

4.第4关 拉普拉斯平滑;

(1)拉普拉斯平滑

为什么需要 拉普拉斯平滑:根据特征预测结果 举例:特征:颜色B、声音C、纹理D;结果:好/坏瓜下图中,坏瓜的纹理都是清晰,即P(模糊|否)=0–》得到的命题(模糊一定是坏瓜)并不合理;在这里插入图片描述 什么是拉普拉斯平滑 定义: N:训练集有多少种类别(好、坏–》2种)Ni:训练集中第i列有多少种取值(颜色、声音。纹理均各有2中取值)。训练过程中: 算类别的概率:分子加1,分母加N;算条件概率时:分子加1,分母加Ni 举例:经过拉普拉斯平滑后,P(模糊|否)=1/4,使得模型更加合理在这里插入图片描述

(2)fit-模型的训练

训练的流程(以西瓜为例)

拉普拉斯平滑的定义
- N:训练集有多少种类别(好、坏–》2种)
- Ni:训练集中第i列有多少种取值(颜色、声音。纹理均各有2中取值)。
- 训练过程中:
- 算类别的概率:分子加1,分母加N;
- 算条件概率时:分子加1,分母加Ni

参数说明-def fit(self, feature, label) feature:训练集数据–颜色、声音、纹理,类型为ndarray;label:训练集标签–好/坏瓜,类型为ndarray; 变量说明计算label_prob num:测试数据的个数cnt:好瓜的个数类别概率的平滑self.label_prob[0] = (num-cnt)+1/(num+types):分子加1,分母加N(=2) 计算condition_prob self.condition_prob[i][j][feat]:i:0-坏瓜;1-好瓜j:0-颜色、1-声音、2-纹理feat:1/2-绿/黄色、清脆/浑厚、清晰/模糊条件概率的平滑(分子加一) self.condition_prob[0][j][feat] = 1:分子加一,初始化为1 计算条件概率条件概率的平滑(分母加Ni)每个特征取值除label为0、1的个数,再加Ni(num-cnt +len(self.condition_prob[0][feat]),cnt +len(self.condition_prob[1][feat])
    def fit(self, feature, label):        '''        对模型进行训练,需要将各种概率分别保存在self.label_prob和self.condition_prob中        :param feature: 训练数据集所有特征组成的ndarray        :param label:训练数据集中所有标签组成的ndarray        :return: 无返回        '''         #********* Begin *********#        #计算label_prob        cnt = 0        num = 0        for item in label:            num+=1            if item == 1:                cnt+=1        types = 2        self.label_prob[0] = (num-cnt)+1/(num+types)        self.label_prob[1] = cnt+1/(num+types)                #计算condition_prob        self.condition_prob[0] = {}        self.condition_prob[1] = {}        #初始化每个特征取值的字典        for item in self.condition_prob:            for feat in range(len(feature[0])):                self.condition_prob[item][feat] = {}        #记录每个特征的取值        i=0         #样本编号        for data in feature:            j=0     #特征序号            for feat in data:                if(self.condition_prob[0][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[0][j][feat] = 1     #分子加一,初始化为1                if(self.condition_prob[1][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[1][j][feat] = 1     #分子加一,初始化为1                if label[i]==0:                    self.condition_prob[0][j][feat] += 1                else:                    self.condition_prob[1][j][feat] += 1                j+=1            i+=1                    #计算条件概率,每个特征取值除label为0和1的个数        for feat in range(len(feature[0])):            for item in self.condition_prob[0][feat]:                self.condition_prob[0][feat][item] /= (num-cnt)+len(self.condition_prob[0][feat])            for item in self.condition_prob[1][feat]:                self.condition_prob[1][feat][item] /= cnt+len(self.condition_prob[1][feat])        #********* End *********#

(3)predict-模型的预测

预测的流程(以西瓜为例)

根据朴素贝叶斯公式计算条件概率在这里插入图片描述

不做修改直接用3.第3关 朴素贝叶斯分类算法流程的predict也行

而且3的predict比下面更容易看懂(可读性好)但下面的使用了一些函数,减少了一定的代码量
    def predict(self, feature):        '''        对数据进行预测,返回预测结果        :param feature:测试数据集所有特征组成的ndarray        :return:        '''         result = []        # 对每条测试数据都进行预测        for i, f in enumerate(feature):            # 可能的类别的概率            prob = np.zeros(len(self.label_prob.keys()))            ii = 0            for label, label_prob in self.label_prob.items():                # 计算概率                prob[ii] = label_prob                for j in range(len(feature[0])):                    prob[ii] *= self.condition_prob[label][j][f[j]]                ii += 1            # 取概率最大的类别作为结果            result.append(list(self.label_prob.keys())[np.argmax(prob)])        return np.array(result)

(4)完整代码

import numpy as np class NaiveBayesClassifier(object):    def __init__(self):        '''        self.label_prob表示每种类别在数据中出现的概率        例如,{0:0.333, 1:0.667}表示数据中类别0出现的概率为0.333,类别1的概率为0.667        '''        self.label_prob = {}        '''        self.condition_prob表示每种类别确定的条件下各个特征出现的概率        例如训练数据集中的特征为 [[2, 1, 1],                              [1, 2, 2],                              [2, 2, 2],                              [2, 1, 2],                              [1, 2, 3]]        标签为[1, 0, 1, 0, 1]        那么当标签为0时第0列的值为1的概率为0.5,值为2的概率为0.5;        当标签为0时第1列的值为1的概率为0.5,值为2的概率为0.5;        当标签为0时第2列的值为1的概率为0,值为2的概率为1,值为3的概率为0;        当标签为1时第0列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.666;        当标签为1时第1列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.666;        当标签为1时第2列的值为1的概率为0.333,值为2的概率为0.333,值为3的概率为0.333;        因此self.label_prob的值如下:             {            0:{                0:{                    1:0.5                    2:0.5                }                1:{                    1:0.5                    2:0.5                }                2:{                    1:0                    2:1                    3:0                }            }            1:            {                0:{                    1:0.333                    2:0.666                }                1:{                    1:0.333                    2:0.666                }                2:{                    1:0.333                    2:0.333                    3:0.333                }            }        }        '''        self.condition_prob = {}     def fit(self, feature, label):        '''        对模型进行训练,需要将各种概率分别保存在self.label_prob和self.condition_prob中        :param feature: 训练数据集所有特征组成的ndarray        :param label:训练数据集中所有标签组成的ndarray        :return: 无返回        '''         #********* Begin *********#        #计算label_prob        cnt = 0        num = 0        for item in label:            num+=1            if item == 1:                cnt+=1        types = 2        self.label_prob[0] = (num-cnt)+1/(num+types)        self.label_prob[1] = cnt+1/(num+types)        #计算condition_prob        self.condition_prob[0] = {}        self.condition_prob[1] = {}        #初始化每个特征取值的字典        for item in self.condition_prob:            for feat in range(len(feature[0])):                self.condition_prob[item][feat] = {}        #记录每个特征的取值        i=0         #样本编号        for data in feature:            j=0     #特征序号            for feat in data:                if(self.condition_prob[0][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[0][j][feat] = 1     #分子加一,初始化为1                if(self.condition_prob[1][j].get(feat)==None):                    self.condition_prob[1][j][feat] = 1     #分子加一,初始化为1                if label[i]==0:                    self.condition_prob[0][j][feat] += 1                else:                    self.condition_prob[1][j][feat] += 1                j+=1            i+=1        #计算条件概率,每个特征取值除label为0和1的个数        for feat in range(len(feature[0])):            for item in self.condition_prob[0][feat]:                self.condition_prob[0][feat][item] /= (num-cnt)+len(self.condition_prob[0][feat])            for item in self.condition_prob[1][feat]:                self.condition_prob[1][feat][item] /= cnt+len(self.condition_prob[1][feat])        #********* End *********#      def predict(self, feature):        '''        对数据进行预测,返回预测结果        :param feature:测试数据集所有特征组成的ndarray        :return:        '''         result = []        # 对每条测试数据都进行预测        for i, f in enumerate(feature):            # 可能的类别的概率            prob = np.zeros(len(self.label_prob.keys()))            ii = 0            for label, label_prob in self.label_prob.items():                # 计算概率                prob[ii] = label_prob                for j in range(len(feature[0])):                    prob[ii] *= self.condition_prob[label][j][f[j]]                ii += 1            # 取概率最大的类别作为结果            result.append(list(self.label_prob.keys())[np.argmax(prob)])        return np.array(result)

5.第5关 新闻文本主题分类

(1)新闻文本主题分类的三个步骤

词频向量化:sklearn中的CountVectorizer类 将字符串转换成向量;举例:I have a apple! I have a pen!转换为[10, 7, 0, 1, 2, 6, 22, 100, 8, 0, 1, 0]。
from sklearn.feature_ext\fraction.text import CountVectorizer#实例化向量化对象vec = CountVectorizer()#将训练集中的新闻向量化X_train = vec.fit_transform(X_train)#将测试集中的新闻向量化X_test = vec.transform(X_test)
构建文本向量:sklearn中的tf-idf接口 TF(term frequency):词频。文档中,词频越高-》-权重越大。IDF(Inverse Document Frequency):逆文档频率。一个词出现的文档数越多,权重越低,一般会对IDF取对数。(如果不加log的话,IDF的结果相对会比较分散)举例:I have a apple! I have a pen!转换为[10, 7, 0, 1, 2, 6, 22, 100, 8, 0, 1, 0]。
from sklearn.feature_ext\fraction.text import TfidfTransformer#实例化tf-idf对象tfidf = TfidfTransformer()#将训练集中的词频向量用tf-idf进行转换X_train = tfidf.fit_transform(X_train_count_vectorizer)#将测试集中的词频向量用tf-idf进行转换X_test = vec.transform(X_test_count_vectorizer)
文本分类:sklearn中的MultinomialNB类 sklearn中多项分布数据的(用于文本分类)朴素贝叶斯算法的实现alpha-平滑因子:实例化的参数 alpha=1:拉普拉斯平滑;alpha<1:Lidstone平滑;alpha=0:不做任何平滑处理。 函数fit(X,Y):训练模型 X:大小为[样本数量,特征数量]的ndarry,存放训练样本Y:值为整型,大小为[样本数量]的ndarray,存放训练样本的分类标签 函数predict(X):预测模型 X:大小为[样本数量,特征数量]的ndarry,存放预测样本
from sklearn.naive_bayes import MultinomialNBclf = MultinomialNB()clf.fit(X_train, Y_train)result = clf.predict(X_test)

(2)news_predict-新闻文本主题分类

参数说明-def news_predict(train_sample, train_label, train_sample:原始训练样本,类型为ndarraytrain_label:训练标签,类型为ndarraytest_sample:原始测试样本,类型为ndarray 实现: 这里的实现其实就是:把上面三个部分的代码(词频向量化-CountVectorizer、构建文本向量-tf-idf构建文本向量-MultinomialNB简单合并在一起
def news_predict(train_sample, train_label, test_sample):    '''    训练模型并进行预测,返回预测结果    :param train_sample:原始训练集中的新闻文本,类型为ndarray    :param train_label:训练集中新闻文本对应的主题标签,类型为ndarray    :param test_sample:原始测试集中的新闻文本,类型为ndarray    :return 预测结果,类型为ndarray    '''    #********* Begin *********#    vec = CountVectorizer()    train_sample = vec.fit_transform(train_sample)    test_sample = vec.transform(test_sample)    tfidf = TfidfTransformer()    train_sample = tfidf.fit_transform(train_sample)    test_sample = tfidf.transform(test_sample)    mnb = MultinomialNB(alpha=0.02)    mnb.fit(train_sample,train_label)    predict = mnb.predict(test_sample)    return predict    #********* End *********#

(3)完整代码

from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizerfrom sklearn.naive_bayes import MultinomialNBfrom sklearn.feature_extraction.text import TfidfTransformerdef news_predict(train_sample, train_label, test_sample):    '''    训练模型并进行预测,返回预测结果    :param train_sample:原始训练集中的新闻文本,类型为ndarray    :param train_label:训练集中新闻文本对应的主题标签,类型为ndarray    :param test_sample:原始测试集中的新闻文本,类型为ndarray    :return 预测结果,类型为ndarray    '''    #********* Begin *********#    vec = CountVectorizer()    train_sample = vec.fit_transform(train_sample)    test_sample = vec.transform(test_sample)    tfidf = TfidfTransformer()    train_sample = tfidf.fit_transform(train_sample)    test_sample = tfidf.transform(test_sample)    mnb = MultinomialNB(alpha=0.02)    mnb.fit(train_sample,train_label)    predict = mnb.predict(test_sample)    return predict    #********* End *********#

五、思考题:

1.如何在参数学习或者其他方面提高算法的分类性能?

朴素贝叶斯算法、拉普拉斯平滑 实现比较简单,没有参数;但是条件独立性假设可能牺牲预测的准确性。 新闻文本分类 中MultionomialNB的alpha参数的取值可能会对性能(预测准确率)产生影响;应该尽可能的让alpha参数小,这样平滑效果好,准确率高,但是可能产生更大的时空消耗。

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