文章目录
I . 判别模型 与 概率模型
计算 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 当属性值取 X X X 时 , 类别属于 C C C 的概率 ;
使用 判别模型 和 概率模型 计算上述 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 概率对比 ;
① 判别模型 : 直接正面对 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 进行建模 ; 如 决策树 , 神经网络 , 支持向量机 ;
② 概率模型 : 对 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 的逆向概率 P ( X ∣ C ) P(X|C) P(X∣C) 进行建模 , 再计算 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) ; 如 贝叶斯分类器 ;
II . 贝叶斯分类
贝叶斯分类中 , 计算 P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 当属性值取 X X X 时 , 类别属于 C C C 的概率 ;
P ( C ∣ X ) P(C|X) P(C∣X) 很难直接获得 , 使用贝叶斯公式可以通过其逆概率计算该值 :
P ( C ∣ X ) = P ( X ∣ C ) P ( C ) P ( X ) P(C|X) = \frac{P(X|C) P(C)}{P(X)} P(C∣X)=P(X)P(X∣C)P(C)
-
先验概率 : P ( C ) P(C) P(C) 是先验概率 , 数据集中类别为 C C C 的样本数出现的概率 , 数据集越大越准确 ;
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证据因子 : P ( X ) P(X) P(X) 是属性取值 X X X 的概率 , 该值也是从数据集中统计样本属性为 X X X 的概率 , 数据集越大越准确 , 该值与类别判定无关 ;
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类条件概率 ( 似然 ) : P ( X ∣ C ) P(X|C) P(X∣C) 样本是 C C C 类别时 , 属性值是 X X X 的概率 , 可以通过机器学习获得 ;
P ( X ∣ C ) P(X|C) P(X∣C) 是通过机器学习基于有限样本估算概率 , P ( X ) P(X) P(X) 和 P ( C ) P(C) P(C) 可以根据当前样本统计获得 ;
III . 拉普拉斯修正
1 . 分类属性 P ( X k ∣ C i ) P( X_k | C_i ) P(Xk∣Ci) 计算方式 : 如果第 k k k 个属性的取值是离散的 , 即分类属性 , 那么通过以下公式计算 :
P ( X k ∣ C i ) = S i k S i P( X_k | C_i ) = \frac{S_{ik}}{S_i} P(Xk∣Ci)=SiSik
S i S_i Si 是分类为 C i C_i Ci 类型的数据集样本个数 ;
S i k S_{ik} Sik 是被分类成 C i C_i Ci 类型的样本中 , 并且第 k k k 个值是 X k X_k Xk 的样本个数 ;
2 . 属性屏蔽的情况 :
给出一个样本 , 预测其分类 ;
如果该样本的某个属性值 , 在某一个预测的分类 C i C_i Ci 中没有出现过 , 即 S i k S_{ik} Sik 是 0 0 0 , 那么计算出来的分类属性 P ( X k ∣ C i ) = S i k S i P( X_k | C_i ) = \dfrac{S_{ik}}{S_i} P(Xk∣Ci)=SiSik 就是 0 0 0 ;
进而 P ( X ∣ C i ) = ∏ k = 1 n P ( X k ∣ C i ) P(X|C_i) = \prod_{k=1}^n P( X_k | C_i ) P(X∣Ci)=∏k=1nP(Xk∣Ci) 多属性分类的联合概率也就成为 0 0 0 ;
那么计算其分类为 C i C_i Ci 的概率肯定是 0 0 0 , 整体的联合概率是通过乘法法则计算的 , 这样会抹去其它属性的信息 , 即使其它属性的权重很大 , 整体概率也会成为 0 0 0 ;
其它属性的概率权重被屏蔽了 , 结果肯定不准确 ; 这种情况就要 引入 拉普拉斯修正 ;
3 . 拉普拉斯修正 :
① 计算 先验概率 时 进行 拉普拉斯修正 :
P ( C ) = ∣ D c ∣ + 1 ∣ D ∣ + N P(C) = \frac{| D_c | + 1}{ | D | + N } P(C)=∣D∣+N∣Dc∣+1
- D c D_c Dc 表示训练集中 , 分类为 C C C 的样本个数 ;
- D D D 表示训练集中样本中个数 ;
- N N N 表示按照某属性分类的类别数 , 如 , 是否购买商品 , 是 或 否 两种可取值类别 , 这里 N = 2 N=2 N=2 ;
② 计算 类条件概率 ( 似然 ) 时 进行 拉普拉斯修正 :
P ( X k ∣ C i ) = S i k + 1 S i + N i P( X_k | C_i ) = \frac{S_{ik} + 1}{S_i + N_i} P(Xk∣Ci)=Si+NiSik+1
-
S i S_i Si 是分类为 C i C_i Ci 类型的数据集样本个数 ;
-
S i k S_{ik} Sik 是被分类成 C i C_i Ci 类型的样本中 , 并且第 k k k 个值是 X k X_k Xk 的样本个数 ;
-
N i N_i Ni 表示该属性的可取值个数 , 如 , 是否购买商品 , 是 或 否 两种可取值类别 , 这里 N i = 2 N_i=2 Ni=2 ;
IV . 使用 朴素贝叶斯分类器 + 拉普拉斯修正 为样本分类 ( 完整分类流程 )
1 . 需求 : 根据 年龄 , 收入水平 , 是否是学生 , 信用等级 , 预测该用户是否会购买商品 ;
年龄 | 收入水平 | 是否是学生 | 信用等级 | 是否购买商品 |
---|---|---|---|---|
小于 30 岁 | 高收入 | 不是 | 一般 | 不会 |
小于 30 岁 | 高收入 | 不是 | 很好 | 不会 |
31 ~ 39 岁 | 高收入 | 不是 | 一般 | 会 |
40 岁以上 | 中等收入 | 不是 | 一般 | 会 |
40 岁以上 | 低收入 | 是 | 一般 | 会 |
40 岁以上 | 低收入 | 是 | 很好 | 不会 |
31 ~ 40 岁 | 低收入 | 不是 | 很好 | 会 |
小于 30 岁 | 中等收入 | 不是 | 一般 | 不会 |
小于 30 岁 | 低收入 | 是 | 一般 | 会 |
40 岁以上 | 中等收入 | 是 | 一般 | 会 |
小于 30 岁 | 中等收入 | 是 | 很好 | 会 |
31 ~ 39 岁 | 中等收入 | 不是 | 很好 | 会 |
31 ~ 39 岁 | 高收入 | 是 | 一般 | 会 |
40 岁以上 | 中等收入 | 不是 | 很好 | 不会 |
2 . 为某未知类型样本进行分类 ;
① 未知样本的 4 4 4 个属性值为 : 年龄 小于 30 岁 , 收入 中等 , 是否是学生 是 , 信用等级 一般 , 四个值组成向量 X X X ;
② 分类类型 : 是否购买商品 , 是 或者 否 ; 购买商品为 时间 Y Y Y , 不购买商品为事件 N N N ;
③ 样本 4 4 4 个属性取值 X X X , 并且类型为 Y Y Y 的概率 : P ( Y ∣ X ) P(Y | X) P(Y∣X) ;
④ 样本 4 4 4 个属性取值 X X X , 并且类型为 N N N 的概率 : P ( N ∣ X ) P(N | X) P(N∣X) ;
3 . 计算取值 X X X 向量时 , 某分类的概率 P ( Y ∣ X ) P(Y | X) P(Y∣X) :
① 以 P ( Y ∣ X ) P(Y | X) P(Y∣X) 计算为例 : 样本 4 4 4 个属性取值 X X X , 并且类型为 Y Y Y 的概率 , 直接求该概率是无法计算的 ;
② 引入贝叶斯公式 : 使用其逆概率 P ( X ∣ Y ) P(X|Y) P(X∣Y) , 当类型是 Y Y Y 是 , 取值为 X X X 的概率 ;
P ( Y ∣ X ) = P ( X ∣ Y ) P ( Y ) P ( X ) P(Y | X) = \frac{P(X|Y) P(Y)}{P(X)} P(Y∣X)=P(X)P(X∣Y)P(Y)
③ 逆概率 P ( X ∣ Y ) P(X|Y) P(X∣Y) : 当类型是 Y Y Y 是 , 取值为 X X X 的概率 ; 即 当购买商品时 , 前 4 4 4 个属性取值为 X X X 向量的概率 ;
4 . 计算取值 X X X 向量时 , 某分类的概率 P ( N ∣ X ) P(N | X) P(N∣X) :
① 以 P ( N ∣ X ) P(N | X) P(N∣X) 计算为例 : 样本 4 4 4 个属性取值 X X X , 并且类型为 N N N 的概率 , 直接求该概率是无法计算的 ;
② 引入贝叶斯公式 : 使用其逆概率 P ( X ∣ N ) P(X|N) P(X∣N) , 当类型是 N N N 是 , 取值为 X X X 的概率 ;
P ( N ∣ X ) = P ( X ∣ N ) P ( N ) P ( X ) P(N | X) = \frac{P(X|N) P(N)}{P(X)} P(N∣X)=P(X)P(X∣N)P(N)
③ 逆概率 P ( X ∣ N ) P(X|N) P(X∣N) : 当类型是 N N N 是 , 取值为 X X X 的概率 ; 即 当购买商品时 , 前 4 4 4 个属性取值为 X X X 向量的概率 ;
5 . 比较取值 Y Y Y 和 取值 N N N 的两个概率 :
① 原始概率 : 将 P ( N ∣ X ) P(N | X) P(N∣X) 和 P ( Y ∣ X ) P(Y | X) P(Y∣X) 两个概率进行比较 ;
即 P ( X ∣ Y ) P ( Y ) P ( X ) \frac{P(X|Y) P(Y)}{P(X)} P(X)P(X∣Y)P(Y) 和 P ( X ∣ N ) P ( N ) P ( X ) \frac{P(X|N) P(N)}{P(X)} P(X)P(X∣N)P(N) 两个概率进行比较 ;
② 省略分母比较分子 : 分母都是 P ( X ) P(X) P(X) , 可以只比较分子 , P ( X ∣ Y ) P ( Y ) P(X|Y) P(Y) P(X∣Y)P(Y) 和 P ( X ∣ N ) P ( N ) P(X|N) P(N) P(X∣N)P(N) 进行比较 ;
6 . 计算 2 2 2 个先验概率 : ( 引入拉普拉斯修正 )
这里使用引入 拉普拉斯修正 的公式进行计算 :
P ( C ) = ∣ D c ∣ + 1 ∣ D ∣ + N P(C) = \frac{| D_c | + 1}{ | D | + N } P(C)=∣D∣+N∣Dc∣+1
- D c D_c Dc 表示训练集中 , 分类为 C C C 的样本个数 ;
- D D D 表示训练集中样本中个数 ;
- N N N 表示按照某属性分类的类别数 , 如 , 是否购买商品 , 是 或 否 两种可取值类别 , 这里 N = 2 N=2 N=2 ;
P ( Y ) P(Y) P(Y) 表示购买商品的概率 , 即上面 14 14 14 个训练集样本中 , 购买商品的概率 , 是 9 + 1 14 + 2 \frac{9 + 1}{14 + 2} 14+29+1 ;
P ( N ) P(N) P(N) 表示不买商品的概率 , 即上面 14 14 14 个训练集样本中 , 不买商品的概率 , 是 5 + 1 14 + 2 \frac{5 + 1}{14 + 2} 14+25+1 ;
7 . 计算 P ( X ∣ Y ) P(X|Y) P(X∣Y) 概率 : 样本用户购买商品时 , 前 4 4 4 个属性取值 X X X 向量的概率 ; ( 引入拉普拉斯修正 )
这里使用引入拉普拉斯修正的 分类概率 计算公式 :
P ( X k ∣ C i ) = S i k + 1 S i + N i P( X_k | C_i ) = \frac{S_{ik} + 1}{S_i + N_i} P(Xk∣Ci)=Si+NiSik+1
-
S i S_i Si 是分类为 C i C_i Ci 类型的数据集样本个数 ;
-
S i k S_{ik} Sik 是被分类成 C i C_i Ci 类型的样本中 , 并且第 k k k 个值是 X k X_k Xk 的样本个数 ;
-
N i N_i Ni 表示该属性的可取值个数 , 如 , 是否购买商品 , 是 或 否 两种可取值类别 , 这里 N i = 2 N_i=2 Ni=2 ;
① 属性独立 : 朴素贝叶斯分类中认为属性间都是独立的 , 互不干扰 , 可以将 “前 4 4 4 个属性取值 X X X 向量的概率” 变成概率乘积 ;
② 未知样本的 4 4 4 个属性值为 : 年龄 小于 30 岁 , 收入 中等 , 是否是学生 是 , 信用等级 一般 , 四个值组成向量 X X X ;
P ( X ∣ Y ) P(X|Y) P(X∣Y) 计算 : 买商品的用户样本中 , 取值为 X X X 向量的概率 , 如下 :
P ( X ∣ Y ) = P ( 年 龄 小 于 30 ∣ Y ) × P ( 收 入 中 等 ∣ Y ) × P ( 是 学 生 ∣ Y ) × P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ Y ) P(X|Y) = P( 年龄小于 30 | Y) \times P( 收入中等 | Y) \times P( 是学生 | Y) \times P( 信用等级一般 | Y) P(X∣Y)=P(年龄小于30∣Y)×P(收入中等∣Y)×P(是学生∣Y)×P(信用等级一般∣Y)
其中 :
P ( 年 龄 小 于 30 ∣ Y ) P( 年龄小于 30 | Y) P(年龄小于30∣Y) 买商品的用户中 , 年龄 小于 30 岁的概率 ;
P ( 收 入 中 等 ∣ Y ) P( 收入中等 | Y) P(收入中等∣Y) 买商品的用户中 , 收入中等的概率 ;
P ( 是 学 生 ∣ Y ) P( 是学生 | Y) P(是学生∣Y) 买商品的用户中 , 是学生的概率 ;
P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ Y ) P( 信用等级一般 | Y) P(信用等级一般∣Y) 买商品的用户中 , 信用等级一般的概率 ;
③ P ( 年 龄 小 于 30 ∣ Y ) P( 年龄小于 30 | Y) P(年龄小于30∣Y) 计算 : 9 9 9 个人买商品 , 其中有 2 2 2 个小于 30 岁 ;
拉普拉斯修正 : 年龄有 3 3 3 种取值 , 分别是 小于 30 , 30 ~ 40 , 40 以上 , 拉普拉斯修正的 N i = 3 N_i = 3 Ni=3 ;
P ( 年 龄 小 于 30 ∣ Y ) = 2 + 1 9 + 3 P( 年龄小于 30 | Y) = \frac{2 + 1}{9 + 3} P(年龄小于30∣Y)=9+32+1
④ P ( 收 入 中 等 ∣ Y ) P( 收入中等 | Y) P(收入中等∣Y) 计算 : 9 9 9 个人买商品 , 其中有 4 4 4 个 中等收入者 ;
拉普拉斯修正 : 收入水平有 3 3 3 种取值 , 分别是 高 , 中 , 低 , 拉普拉斯修正的 N i = 3 N_i = 3 Ni=3 ;
P ( 收 入 中 等 ∣ Y ) = 4 + 1 9 + 3 P( 收入中等 | Y) = \frac{4 + 1}{9 + 3} P(收入中等∣Y)=9+34+1
⑤ P ( 是 学 生 ∣ Y ) P( 是学生 | Y) P(是学生∣Y) 计算 : 9 9 9 个人买商品 , 其中有 6 6 6 个 是学生 ;
拉普拉斯修正 : 是否是学生有 2 2 2 种取值 , 分别是 是 , 否 , 拉普拉斯修正的 N i = 2 N_i = 2 Ni=2 ;
P ( 是 学 生 ∣ Y ) = 6 + 1 9 + 2 P( 是学生 | Y) = \frac{6 + 1}{9 + 2} P(是学生∣Y)=9+26+1
⑥ P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ Y ) P( 信用等级一般 | Y) P(信用等级一般∣Y) 计算 : 9 9 9 个人买商品 , 其中有 6 6 6 个人信用等级一般 ;
拉普拉斯修正 : 信用等级 有 2 2 2 种取值 , 分别是 好 , 一般 , 拉普拉斯修正的 N i = 2 N_i = 2 Ni=2 ;
P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ Y ) = 6 + 1 9 + 2 P( 信用等级一般 | Y) = \frac{6 + 1}{9 + 2} P(信用等级一般∣Y)=9+26+1
⑦ P ( X ∣ Y ) P(X|Y) P(X∣Y) 计算结果 :
P ( X ∣ Y ) = P ( 年 龄 小 于 30 ∣ Y ) × P ( 收 入 中 等 ∣ Y ) × P ( 是 学 生 ∣ Y ) × P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ Y ) = 2 + 1 9 + 3 × 4 + 1 9 + 3 × 6 + 1 9 + 2 × 6 + 1 9 + 2 \begin{array}{lcl} P(X|Y) &=& P( 年龄小于 30 | Y) \times P( 收入中等 | Y) \times P( 是学生 | Y) \times P( 信用等级一般 | Y) \\\\ &=& \frac{2 + 1}{9 + 3} \times \frac{4 + 1}{9 + 3} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \\\\ \end{array} P(X∣Y)==P(年龄小于30∣Y)×P(收入中等∣Y)×P(是学生∣Y)×P(信用等级一般∣Y)9+32+1×9+34+1×9+26+1×9+26+1
8 . 计算 P ( X ∣ Y ) P ( Y ) P(X|Y) P(Y) P(X∣Y)P(Y) 值 :
P ( X ∣ Y ) = 2 + 1 9 + 3 × 4 + 1 9 + 3 × 6 + 1 9 + 2 × 6 + 1 9 + 2 P(X|Y) =\frac{2 + 1}{9 + 3} \times \frac{4 + 1}{9 + 3} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} P(X∣Y)=9+32+1×9+34+1×9+26+1×9+26+1
P ( Y ) = 9 + 1 14 + 2 P(Y) = \frac{9 + 1}{14 + 2} P(Y)=14+29+1
P ( X ∣ Y ) P ( Y ) = 2 + 1 9 + 3 × 4 + 1 9 + 3 × 6 + 1 9 + 2 × 6 + 1 9 + 2 × 9 + 1 14 + 2 ≈ 0.0263644972451791 P(X|Y) P(Y) = \frac{2 + 1}{9 + 3} \times \frac{4 + 1}{9 + 3} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{9 + 1}{14 + 2} \approx 0.0263644972451791 P(X∣Y)P(Y)=9+32+1×9+34+1×9+26+1×9+26+1×14+29+1≈0.0263644972451791
9 . 计算 P ( X ∣ N ) P(X|N) P(X∣N) 概率 : 样本用户没有购买商品时 , 前 4 4 4 个属性取值 X X X 向量的概率 ;
这里使用引入拉普拉斯修正的 分类概率 计算公式 :
P ( X k ∣ C i ) = S i k + 1 S i + N i P( X_k | C_i ) = \frac{S_{ik} + 1}{S_i + N_i} P(Xk∣Ci)=Si+NiSik+1
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S i S_i Si 是分类为 C i C_i Ci 类型的数据集样本个数 ;
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S i k S_{ik} Sik 是被分类成 C i C_i Ci 类型的样本中 , 并且第 k k k 个值是 X k X_k Xk 的样本个数 ;
-
N i N_i Ni 表示该属性的可取值个数 , 如 , 是否购买商品 , 是 或 否 两种可取值类别 , 这里 N i = 2 N_i=2 Ni=2 ;
① 属性独立 : 朴素贝叶斯分类中认为属性间都是独立的 , 互不干扰 , 可以将 “前 4 4 4 个属性取值 X X X 向量的概率” 变成概率乘积 ;
② 未知样本的 4 4 4 个属性值为 : 年龄 小于 30 岁 , 收入 中等 , 是否是学生 是 , 信用等级 一般 , 四个值组成向量 X X X ;
P ( X ∣ N ) P(X|N) P(X∣N) 计算 : 不买商品的用户样本中 , 取值为 X X X 向量的概率 , 如下 :
P ( X ∣ N ) = P ( 年 龄 小 于 30 ∣ N ) × P ( 收 入 中 等 ∣ N ) × P ( 是 学 生 ∣ N ) × P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ N ) P(X|N) = P( 年龄小于 30 | N) \times P( 收入中等 | N) \times P( 是学生 | N) \times P( 信用等级一般 | N) P(X∣N)=P(年龄小于30∣N)×P(收入中等∣N)×P(是学生∣N)×P(信用等级一般∣N)
其中 :
P ( 年 龄 小 于 30 ∣ N ) P( 年龄小于 30 | N) P(年龄小于30∣N) 不买商品的用户中 , 年龄 小于 30 岁的概率 ;
P ( 收 入 中 等 ∣ N ) P( 收入中等 | N) P(收入中等∣N) 不买商品的用户中 , 收入中等的概率 ;
P ( 是 学 生 ∣ N ) P( 是学生 | N) P(是学生∣N) 不买商品的用户中 , 是学生的概率 ;
P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ N ) P( 信用等级一般 | N) P(信用等级一般∣N) 不买商品的用户中 , 信用等级一般的概率 ;
③ P ( 年 龄 小 于 30 ∣ N ) P( 年龄小于 30 | N) P(年龄小于30∣N) 计算 : 5 5 5 个人不买商品 , 其中有 3 3 3 个小于 30 岁 ;
拉普拉斯修正 : 年龄有 3 3 3 种取值 , 分别是 小于 30 , 30 ~ 40 , 40 以上 , 拉普拉斯修正的 N i = 3 N_i = 3 Ni=3 ;
P ( 年 龄 小 于 30 ∣ N ) = 3 + 1 5 + 3 P( 年龄小于 30 | N) = \frac{3 + 1}{5 + 3} P(年龄小于30∣N)=5+33+1
④ P ( 收 入 中 等 ∣ N ) P( 收入中等 | N) P(收入中等∣N) 计算 : 5 5 5 个人不买商品 , 其中有 2 2 2 个 中等收入者 ;
拉普拉斯修正 : 收入水平有 3 3 3 种取值 , 分别是 高 , 中 , 低 , 拉普拉斯修正的 N i = 3 N_i = 3 Ni=3 ;
P ( 收 入 中 等 ∣ N ) = 2 + 1 5 + 3 P( 收入中等 | N) = \frac{2 + 1}{5 + 3} P(收入中等∣N)=5+32+1
⑤ P ( 是 学 生 ∣ N ) P( 是学生 | N) P(是学生∣N) 计算 : 5 5 5 个人不买商品 , 其中有 1 1 1 个 是学生 ;
拉普拉斯修正 : 是否是学生有 2 2 2 种取值 , 分别是 是 , 否 , 拉普拉斯修正的 N i = 2 N_i = 2 Ni=2 ;
P ( 是 学 生 ∣ N ) = 1 + 1 5 + 2 P( 是学生 | N) = \frac{1 + 1}{5 + 2} P(是学生∣N)=5+21+1
⑥ P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ N ) P( 信用等级一般 | N) P(信用等级一般∣N) 计算 : 5 5 5 个人不买商品 , 其中有 $2 个人信用等级一般 ;
拉普拉斯修正 : 信用等级 有 2 2 2 种取值 , 分别是 好 , 一般 , 拉普拉斯修正的 N i = 2 N_i = 2 Ni=2 ;
P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ N ) = 2 + 1 5 + 2 P( 信用等级一般 | N) = \frac{2 + 1}{5 + 2} P(信用等级一般∣N)=5+22+1
⑦ P ( X ∣ N ) P(X|N) P(X∣N) 计算结果 :
P ( X ∣ N ) = P ( 年 龄 小 于 30 ∣ N ) × P ( 收 入 中 等 ∣ N ) × P ( 是 学 生 ∣ N ) × P ( 信 用 等 级 一 般 ∣ N ) = 3 + 1 5 + 3 × 2 + 1 5 + 3 × 1 + 1 5 + 2 × 2 + 1 5 + 2 \begin{array}{lcl} P(X|N) &=& P( 年龄小于 30 | N) \times P( 收入中等 | N) \times P( 是学生 | N) \times P( 信用等级一般 | N) \\\\ &=& \frac{3 + 1}{5 + 3} \times \frac{2 + 1}{5 + 3} \times \frac{1 + 1}{5 + 2} \times \frac{2 + 1}{5 + 2} \\\\ \end{array} P(X∣N)==P(年龄小于30∣N)×P(收入中等∣N)×P(是学生∣N)×P(信用等级一般∣N)5+33+1×5+32+1×5+21+1×5+22+1
10 . 计算 P ( X ∣ N ) P ( N ) P(X|N) P(N) P(X∣N)P(N) 值 :
P ( X ∣ N ) = 3 + 1 5 + 3 × 2 + 1 5 + 3 × 1 + 1 5 + 2 × 2 + 1 5 + 2 P(X|N) = \frac{3 + 1}{5 + 3} \times \frac{2 + 1}{5 + 3} \times \frac{1 + 1}{5 + 2} \times \frac{2 + 1}{5 + 2} P(X∣N)=5+33+1×5+32+1×5+21+1×5+22+1
P ( N ) = 5 + 1 14 + 2 P(N) = \frac{5 + 1}{14 + 2} P(N)=14+25+1
P ( X ∣ N ) P ( N ) = 3 + 1 5 + 3 × 2 + 1 5 + 3 × 1 + 1 5 + 2 × 2 + 1 5 + 2 × 5 + 1 14 + 2 ≈ 0.00421875 P(X|N) P(N) = \frac{3 + 1}{5 + 3} \times \frac{2 + 1}{5 + 3} \times \frac{1 + 1}{5 + 2} \times \frac{2 + 1}{5 + 2} \times \frac{5 + 1}{14 + 2} \approx 0.00421875 P(X∣N)P(N)=5+33+1×5+32+1×5+21+1×5+22+1×14+25+1≈0.00421875
11 . 比较 P ( X ∣ Y ) P ( Y ) P(X|Y) P(Y) P(X∣Y)P(Y) 和 P ( X ∣ N ) P ( N ) P(X|N) P(N) P(X∣N)P(N) 两个值 :
P ( X ∣ Y ) P ( Y ) = 2 + 1 9 + 3 × 4 + 1 9 + 3 × 6 + 1 9 + 2 × 6 + 1 9 + 2 × 9 + 1 14 + 2 ≈ 0.0263644972451791 P(X|Y) P(Y) = \frac{2 + 1}{9 + 3} \times \frac{4 + 1}{9 + 3} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{6 + 1}{9 + 2} \times \frac{9 + 1}{14 + 2} \approx 0.0263644972451791 P(X∣Y)P(Y)=9+32+1×9+34+1×9+26+1×9+26+1×14+29+1≈0.0263644972451791
P ( X ∣ N ) P ( N ) = 3 + 1 5 + 3 × 2 + 1 5 + 3 × 1 + 1 5 + 2 × 2 + 1 5 + 2 × 5 + 1 14 + 2 ≈ 0.00421875 P(X|N) P(N) = \frac{3 + 1}{5 + 3} \times \frac{2 + 1}{5 + 3} \times \frac{1 + 1}{5 + 2} \times \frac{2 + 1}{5 + 2} \times \frac{5 + 1}{14 + 2} \approx 0.00421875 P(X∣N)P(N)=5+33+1×5+32+1×5+21+1×5+22+1×14+25+1≈0.00421875
由上面进行对比得出 , 使用朴素贝叶斯分类 , 该样本用户会购买商品 ;
V . 朴素贝叶斯分类器使用
1 . 要求分类速度快 : 此时先计算出所有数据的概率估值 , 分类时 , 直接查表计算 ;
2 . 数据集频繁变化 : 使用懒惰学习的策略 , 收到 分类请求时 , 再进行训练 , 然后预测 , 分类速度肯定变慢 , 但是预测准确 ;
3 . 数据不断增加 : 使用增量学习策略 , 原来的估值不变 , 对新样本进行训练 , 然后基于新样本的估值修正原来的估值 ;
VI . 朴素贝叶斯分类的优缺点
朴素贝叶斯分类 :
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优点 : 只用几个公式实现 , 代码简单 , 结果大多数情况下比较准确 ;
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缺点 : 假设的属性独立实际上不存在 , 属性间是存在关联的 , 这会导致部分分类结果不准确 ;
针对属性间存在依赖的情况 , 使用 贝叶斯信念网络 方法进行分类 ;