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朴素贝叶斯分类课件

朴素贝叶斯分类课件

缺点:对异常值和离散特征处理不佳。
01
02
03
04
01
多项式分布假设:朴素贝叶斯分类器假设特征符合多项式分布。
02
数学模型:基于多项式分布的朴素贝叶斯分类器使用以下数学模型进行分类
03
特征概率密度函数为多项式分布。
通过贝叶斯定理计算样本属于每个类别的概率。
缺点:对连续数值特征处理不佳,参数估计困难。
特征编码
03
对特征进行标准化、归一化等预处理,以提高分类器的性能。
特征预处理
根据任务需求和数据特性,调整朴素贝叶斯分类器的超参数,如平滑参数、先验概率等。
通过交叉验证来评估不同超参数组合下的分类器性能,以选择最佳参数组合。
调整分类器参数
使用交叉验证
利用多核CPU或GPU进行并行计算,以提高分类器的训练速度。
对噪声数据敏感
如果数据集中存在噪声或者异常值,朴素贝叶斯分类器的性能可能会受到影响。
对连续特征的处理
朴素贝叶斯分类器通常只能处理离散特征,对于连续特征需要进行离散化或者采用其他方法进行处理。
05
CHAPTER
朴素贝叶斯分类器的应用场景与实例
朴素贝叶斯分类器在文本分类任务中表现出色,例如垃圾邮件、情感分析、新闻分类等。
01
02
高斯朴素贝叶斯假定特征符合高斯分布(正态分布),而多项式朴素贝叶斯则假定特征服从多项式分布。
朴素贝叶斯算法可以分为两类:高斯朴素贝叶斯和多项式朴素贝叶斯。
它是一种基于概率的分类方法,对于缺失数据和异常值具有较好的鲁棒性。
朴素贝叶斯算法在文本分类、情感分析、图像分类等自然语言处理和计算机视觉领域都有广泛的应用。
定义
03
CHAPTER

朴素贝叶斯分类算法演示

朴素贝叶斯分类算法演示

基本概念

与ID3分类算法相关的基本概念包括:
信息熵 信息增益

信息熵

熵(entropy,也称信息熵)用来度量一个属性的信 息量。

假定S为训练集,S的目标属性C具有m个可能的类标 号值,C={C1,C2,…,Cm},假定训练集S中,Ci在所 有样本中出现的频率为 (i=1,2,3,…,m),则该训练集S 所包含的信息熵定义为:
Single Married Single Married
125K 100K 70K 120K
婚姻状态
Single, Divorced Married NO > 80K YES
Divorced 95K Married 60K
年收入
< 80K NO
Divorced 220K Single Married Single 85K 75K 90K
分类与回归的区别

分类和回归都有预测的功能,但是:
分类预测的输出为离散或标称的属性; 回归预测的输出为连续属性值;


分类与回归的例子:
预测未来某银行客户会流失或不流失,这是分类任务; 预测某商场未来一年的总营业额,这是回归任务。

分类的步骤

分类的过程描述如下:
1)首先将数据集划分为2部分:训练集和测试集。 2) 第一步:对训练集学习,构建分类模型。

回归分析

回归分析可以对预测变量和响应变量之间的 联系建模。

在数据挖掘环境下,预测变量是描述样本的感兴 趣的属性,一般预测变量的值是已知的,响应变 量的值是我们要预测的。当响应变量和所有预测 变量都是连续值时,回归分析是一个好的选择。

朴素贝叶斯分类算法课件(英文)

朴素贝叶斯分类算法课件(英文)
with the following occurance: (A) dice 1 lands on side “3”, (B) dice 2 lands on side “1”, and (C) Two dice sum to eight. Answer the following questions:
• Bayesian Rule
P(C|X) P(X|C)P(C) Posterior Likelihood Prior
P(X)
Evidence
4
COMP24111 Machine Learning
Probability Basics
• Quiz: We have two six-sided dice. When they are tolled, it could end up
1) P(A) ? 2) P(B) ? 3) P(C) ? 4) P(A|B) ? 5) P(C|A) ? 6) P(A, B) ? 7) P(A,C) ? 8) Is P(A,C) equals P(A) P(C)?
5
COMP24111 Machine Learning
Probabilistic Classification
• Establishing a probabilistic model for classification
– Discriminative model
P(C|X) C c1,,cL , X (X1,,Xn)
P(c1|x) P(c2 |x)
P(cL |x)

Discriminative Probabilistic Classifier
x1 x2 xn
x (x1 , x2 ,, xn )

朴素贝叶斯方法PPT课件

朴素贝叶斯方法PPT课件
合,其中 i 是D中节点Xi的父节点集合。在一
个贝叶斯网络中,节点集合 XX1, ,Xn,则
其联合概率分布P(X)是此贝叶斯网络中所有条
件分布的乘积:PX n PXi |i i1
2020/11/12
知识管理与数据分析实验室
13
二、贝叶斯网络 定义
A P 1
PX1 |1 B
C PX2 |1
• 这是一个最简单的包含3个节点的贝叶斯网络。其
• 贝叶斯网络适用于表达和分析不确定性和 概率性事件,应用于有条件地依赖多种控 制因素的决策过程,可以从不完全、不精 确或不确定的知识或信息中做出推理。
2020/11/12
知识管理与数据分析实验室
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二、贝叶斯网络 引言
• 贝叶斯网络由Judea Pearl于1988年提出, 最初主要用于处理人工智能中的不确定信 息。
2020/11/12
知识管理与数据分析实验室
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一、贝叶斯法则 算例
• 利用贝叶斯公式建模:
– 前提条件:设M是高阻挠成本类型为X1,低阻挠 成本类型为X2;
– 结果:M对K进行阻挠为A; – 所求概率即为在已知结果 A的情况下,推断条
件为X1的后验概率 P X1 | A;
– 已知 PA| X1 为0.2,PA| X2 为1,P(X1) 为0.7,P(X2)为0.3。
• 即,根据实际市场的运作情况,企业K可判 断企业M为高阻挠成本类型的概率为0.32, 换句话说,企业M更可能属于低阻挠成本类 型。
2020/11/12
知识管理与数据分析实验室
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二、贝叶斯网络 引言
• 贝叶斯网络又称为信度网络,是基于概率 推理的图形化网络。它是贝叶斯法则的扩 展,而贝叶斯公式则是这个概率网络的基 础。

十大经典算法朴素贝叶斯讲解PPT

十大经典算法朴素贝叶斯讲解PPT


在人工智能领域,贝叶斯方法是一种非常具有 代表性的不确定性知识表示和推理方法。
贝叶斯定理:

P(A)是A的先验概率或边缘概率。之所以称为“先验”是因为它不考 虑任何B方面的因素。 P(A|B)是已知B发生后A的条件概率,也由于得自B的取值而被称 作A的后验概率。 P(B|A)是已知A发生后B的条件概率,也由于得自A的取值而被称 作B的后验概率。 P(B)是B的先验概率或边缘概率,也作标准化常量(normalized constant).
购买电脑实例:

购买电脑实例:
P(X | buys_computer = “no”) P(buys_computer = “no”) = 0.019×0.357 = 0.007

因此,对于样本X,朴素贝叶斯分类预测 buys_computer =”yes” 特别要注意的是:朴素贝叶斯的核心在于它假设向量 的所有分量之间是独立的。
扩展:


该算法就是将特征相关的属性分成一组,然后假设不 同组中的属性是相互独立的,同一组中的属性是相互 关联的。 (3)还有一种具有树结构的TAN(tree augmented naï ve Bayes)分类器,它放松了朴素贝叶斯中的独 立性假设条件,允许每个属性结点最多可以依赖一个 非类结点。TAN具有较好的综合性能。算是一种受限 制的贝叶斯网络算法。
Thank you!
贝叶斯算法处理流程:
第二阶段——分类器训练阶段: 主要工作是计算每个类别在训练样本中出现 频率以及每个特征属性划分对每个类别的条件 概率估计。输入是特征属性和训练样本,输出 是分类器。 第三阶段——应用阶段:

Hale Waihona Puke 这个阶段的任务是使用分类器对待分类项进行分类 ,其输入是分类器和待分类项,输出是待分类项与类 别的映射关系。

贝叶斯分类器ppt课件

贝叶斯分类器ppt课件
对不相关属性的鲁棒性
各类在不相关属性上具有类似分布
类条件独立假设可能不成立
使用其他技术,如贝叶斯信念网络( Bayesian Belief Networks,BBN)
贝叶斯误差率
13
贝叶斯分类器最小化分类误差的概率 贝叶斯分类使决策边界总是位于高斯分布下两类
1和2的交叉点上
类C2 类C1
计算P(X| No)P(No)和P(X| Yes)P(Yes)
P(X| No)P(No)=0.0024 0.7=0.00168 P(X| Yes)P(Yes)=0 0.3=0
因为P(X| No)P(No)>P(X| Yes)P(Yes), 所以X分类为No
贝叶斯分类器
10
问题
如果诸条件概率P(Xi=xi |Y=yj) 中的一个为0,则它 们的乘积(计算P(X |Y=yj)的表达式)为0
设C=0表示真实账号,C=1表示不真实账号。
15
1、确定特征属性及划分
区分真实账号与不真实账号的特征属性, 在实际应用中,特征属性的数量是很多的,划分也会比
较细致 为了简单起见,用少量的特征属性以及较粗的划分,并
对数据做了修改。
16
选择三个特征属性:
a1:日志数量/注册天数 a2:好友数量/注册天数 a3:是否使用真实头像。
P( y j | X) P( yi | X), 1 i k, i j
根据贝叶斯定理, 我们有
P(y j
|
X)
P(X
| y j )P( y j ) P(X)
由于P(X) 对于所有类为常数, 只需要最大化P(X|yj)P(yj)即可.
朴素贝叶斯分类(续)
4
估计P(yj) 类yj的先验概率可以用 P (yj)=nj/n 估计

贝叶斯分类(数据挖掘)ppt课件

贝叶斯分类(数据挖掘)ppt课件
( P( X / Ci ) 常被称为给定 Ci 时数据X的似然度, 而使 P( X / Ci ) 最大的假设 Ci 称为最大似然假设)。
否则,需要最大化 P( X / Ci ) 。
注意: 类的先验概率可以用 P(Ci ) si s 计算,其中
si 是类 Ci中的训练样本数,而s是训练样本总数。
7
设:
C1 对应于类buys_computer=“yes”, C2 对应于类buys_computer=“no”。 我们希望分类的未知样本为:
6.4 Bayesian Classification
1
Bayesian Classification
贝叶斯分类是一种统计分类方法。 在贝叶斯学习方法中实用性最高的一种是朴
素贝叶斯分类方法。 本节主要介绍贝叶斯的基本理论,和朴素贝
叶斯的原理和工作过程,并给出一个具体的 例子。
2
Bayesian Theorem: Basics
设 X是类标号未知的数据样本。
设H为某种假设,如数据样本X属于某特定的类C。
对于分类问题,我们希望确定P(X|H),即给定观测数据样本 X,假定H成立的概率。贝叶斯定理给出了如下计算P(X|H)的
简单有效的方法:
P(H / X ) P( X / H )P(H ) P( X )
P(H):先验概率,或称H的先验概率。 P(X/H):代表假设H成立情况下,观察到X的概率。 P(H/X):后验概率,或称条件X下H的后验概率。
P(Ci / X ) P(C j / X ) ,其中 j 1, 2, , m, j i
这样,最大化 P(Ci / X ) ,其 P(Ci / X ) 最大的类 Ci 称为最大后 验假定。根据贝叶斯定理:

贝叶斯分类ppt课件

贝叶斯分类ppt课件

Q1 什么是分类
超市中的物品分类
生活中的垃圾分类
Q1 什么是分类
由此可见,分类是跟 我们的生活息息相关 的东西,分类让生活 更加有条理,更加精 彩.
生活信息的分类
Q1 什么是分类
分类就是把一些新的数据项映射到给定类别的中的某 一个类别,比如说当我们发表一篇文章的时候,就可以自 动的把这篇文章划分到某一个文章类别。
下面给出划分:a1:{a<=0.05, 0.05<a<0.2, a>=0.2} a2:{a<=0.1, 0.1<a<0.8, a>=0.8} a3:{a=0(不是),a=1(是)}
2、获取训练样本 这里使用运维人员曾经人工检测过的1万个账号作为训练样本。
3、计算训练样本中每个类别的频率 用训练样本中真实账号和不真实账号数量分别除以一万,得到:
对于X (去年退税 否, 婚姻状况=婚姻中, 可征税收入 120K)
Q2 分类的流程
动物种 类 狗 猪 牛 麻雀 天鹅 大雁
动物A 动物B
体型
中 大 大 小 中 中 大 中
翅膀数 量 0 0 0 2 2 2 0 2
脚的只数
4 4 4 2 2 2 2 2
是否产 蛋 否 否 否 是 是 是 是 否
朴素贝叶斯分类实例 检测SNS社区中不真实账号
下面讨论一个使用朴素贝叶斯分类解决实际问 题的例子。
这个问题是这样的,对于SNS社区来说,不真 实账号(使用虚假身份或用户的小号)是一个普遍 存在的问题,作为SNS社区的运营商,希望可以 检测出这些不真实账号,从而在一些运营分析报告 中避免这些账号的干扰,亦可以加强对SNS社区 的了解与监管。
• 由于P(X)对于所有类为常数,只需要P(X|H)*P(H) 最大即可。
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二、全概率公式
1. 集合(样本空间)的划分
定义 设 为试验E的样本空间, B1, B2,L , Bn 为 E 的一组事件,若
1 0 Bi Bj , i, j 1, 2,L , n; 20 B1 U B2 UL U Bn , 则称 B1, B2 ,L , Bn 为样本空间 的一个划分.
n
P(B)P( A | Bi ) i 1
全概率公式
证明 A A A I (B1 U B2 UL Bn ) AB1 U AB2 UL U ABn.
P(A) P(B1)P(A | B1) P(B2)P(A | B2) L P(Bn )P(A | Bn )
图示
B2
化整为零
B1
各个击破
A
B3
概率(条件X下)的类。也就是说,朴素贝叶斯分类将未
知的样本分配给类Ci(1≤i≤m)当且仅当P(Ci|X)> P(Cj|X), 对任意的j=1,2,…,m,j≠i。这样,最大化P(Ci|X)。其 P(Ci|X)最大的类Ci称为最大后验假定。根据贝叶斯定理
P(Ci
|
X)
P(X
| Ci )P(Ci ) P(X )
例2 贝叶斯公式的应用
某电子设备制造厂所用的元件是由三家元
件制造厂提供的.根据以往的记录有以下的数据 : 元件制造厂 次品率 提供元件的份额
1
0.02
0.15
2
0.01
0.80
3
0.03
0.05
设这三家工厂的产品在仓库中是均匀混合的,且
无区别的标志.
(1) 在仓库中随机地取一只元件 ,求它是次品的
P(H | X ) P(X | H )P(H ) P(X )
• P(H)是先验概率,或称H的先验概率。P(X|H)代表假设H成 立的情况下,观察到X的概率。
• P(H| X )是后验概率,或称条件X下H的后验概率。
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贝叶斯分类
• 先验概率泛指一类事物发生的概率,通常根据历史资 料或主观判断,未经实验证实所确定的概率。
实例
No. 天气 气温
1


2


3
多云 热
4

适中
5


6


7
多云 冷
统计结果
天气
湿度 风








正常 无
正常 有
正常 有
温度
类别
No. 天气 气温 湿度 风 类别
N
8晴
适中 高
无N
N
9


正常 无 P
P
10 雨
适中 正常 无 P
P
11 晴
适中 正常 有 P
P
12 多云 适中 高
有P
N
• 在处理大规模数据库时,贝叶斯分类器已表现出较高的分类 准确性和运算性能。
贝叶斯分类
• 定义:设X是类标号未知的数据样本。设H为某种假定,如 数据样本X属于某特定的类C。对于分类问题,我们希望确 定P(H|X),即给定观测数据样本X,假定H成立的概率。贝 叶斯定理给出了如下计算P(H|X)的简单有效的方法:
PN
PN
PN
PN P N
晴 3/ 热 2/ 高 2/9 5 2/9 5 3/9
4/ 否 5 6/9
对云4/下9 面的05情/ 况暖 4做/9出决策25/:
正常 6/9
1/ 是 5 3/9

2/天气凉 温1度/
湿度
有风
3/9 5 晴3/9 凉5


2/ 9/14 5/14 5
3/ 5
打网球 ?
统计结果
件是次品的概率是多少
解 设事件 A 为“任取一件为次品”,
事件 Bi 为" 任取一件为 i 厂的产品" ,i 1,2,3.
B1 U B2 U B3 , Bi Bj , i, j 1,2,3.
由全概率公式得
30% 2% A 1% 1%
B1
20% B3
50%
B2
P(A) P(B1)P(A B1) P(B2)P(A B2) P(B3)P(A B3). P(B1 ) 0.3, P(B2 ) 0.5, P(B3 ) 0.2, P( A B1 ) 0.02, P( A B2 ) 0.01, P( A B3 ) 0.01,
13 多云 热
正常 无 P
P
14 雨
适中 高
有N
湿度
有风
打网球
PN
PN
PN
PN P N
晴 3/ 热 2/ 高 2/9 5 2/9 5 3/9
4/ 否 2/ 9/14 5/14 5 6/9 5
云 0/ 暖 2/ 正常 1/ 是 3/ 4/9 5 4/9 5 6/9 5 3/9 5
统计结果
天气 E1 温度 E2 湿度 E3 有风 E4 打网球
联合概率分布
25
朴素贝叶斯分类
• (5) 对 未 知 样 本 X 分 类 , 也 就 是 对 每 个 类 Ci , 计 算 P(X|Ci)*P(Ci)。
• 样本X被指派到类Ci,当且仅当P(Ci|X)> P(Cj|X),1≤j≤m, j≠i,换言之,X被指派到其P(X|Ci)*P(Ci)最大的类。
朴素贝叶斯分类
• (3) 由于P(X)对于所有类为常数,只需要P(X|Ci)*P(Ci)
最大即可。
• 如率对的设先样本验似果P)的(X数概然C。,|i类,率度C否即i)的而可,的则P(先s以而C最,是1验用)使大需训=概PPP化练要(((CC率X( 样最2i)|)=未=C本P大s…i(i)知/X最总化s=|计,数大CPP(算i则()C。的X常m,|通假)被C,其常i设)称*因中P假C为(此Csi定称i是i给)问。这为类定题注些最CC就i意类大中i时转,是似的数换类等然训据概为练假的X
概率;
(2) 在仓库中随机地取一只元件,若已知取到的是 次品,为分析此次品出自何厂, 求此次品出由 三家工厂生产的概率分别是多少.
解 设 A 表示 " 取到的是一只次品" ,Bi (i 1,2,3 表示 " 所取到的产品是由第i 家工厂提供的".

B1,B 2 ,B 3 是样本空间 的一个划分 ,
B2
B3
L Bn1
B1
Bn
2. 全概率公式
定义 设为试验E的样本空间, A为E的事件, B1, B2 ,L , Bn为的一个划分, 且P(Bi ) 0 (i 1, 2,L , n),则 P( A) P( A | B1)P(B1) P( A | B2 )P(B2 ) L P( A | Bn )P(Bn )
故 P(A) P(B1)P(A B1) P(B2)P(A B2) P(B3)P(A B3)
0.02 0.3 0.01 0.5 0.01 0.2 0.013.
贝叶斯公式
定义 设为试验E的样本空间, A为E的事件,
B1, B2 ,L , Bn为的一个划分,且P( A) 0, P(Bi ) 0(i 1, 2,L , n),则
且 P(B1) 0.15, P(B2 ) 0.80, P(B3 ) 0.05,
P( A B1) 0.02, P( A B2 ) 0.01, P( A B3 ) 0.03. (1) 由全概率公式得
P( A) P( A B1)P(B1) P( A B2 )P(B2 ) P( A B3 )P(B3 ) 0.0125.
L Bn1 Bn
说明 全概率公式的主要用途在于它可以将一个复杂事 件的概率计算问题,分解为若干个简单事件的概率计算问 题,最后应用概率的可加性求出最终结果.
B2
B1
A
B3
L Bn1 Bn
例1 有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占
30% , 二厂生产的占 50% , 三厂生产的占 20%, 又知这三个 厂的产品次品率分别为2% , 1%, 1%,问从这批产品中任取一
朴条件概率
1. 定义
若 是全集,A、B是其中的事件(子集),P表示事件发生
的概率,则
P(A | B) P(AB) P(B)
为事件B发生后A发生的概率。
A AB B
乘法定理
设 P(A) 0, 则有 P(AB) P(B A)P(A) P(A B)P(B). 设 A,B ,C 为事件,且 P(AB ) 0, 则有
天气 E1 温度 E2 湿度 E3 有风 E4 打网球 D
PN P
N P
N P
NP N
晴对下面的3/情况热做出决2策/:高 4/ 否 2/ 9/1 5/1
2/9天气 5 2温/度9 5湿度3/9 有风5 6打/9网球 5 4 4
云 晴 0/ 暖凉 2/高 正常 是1/ 4模/型9 : 5E E41/9E2 E53 E64/9 5 雨决策: 2P/(D 凉no | E) P1(D/ yes | E) ?
22
朴素贝叶斯分类
• 朴素贝叶斯分类的工作过程如下:
• (1) 每个数据样本用一个n维特征向量X= {x1,x2,……, xn}表示,分别描述对n个属性A1,A2,……,An样本的n个
度量。
• (2) 假定有m个类C1,C2,…,Cm,给定一个未知的数据样 本X(即没有类标号),分类器将预测X属于具有最高后验
先验概率与后验概率
由以往的数据分析得到的概率, 叫做先验概率. 而在得到信息之后再重新加以修正的概率 叫做后验概率.
贝叶斯分类
• 贝叶斯分类器是一个统计分类器。它们能够预测类别所属的 概率,如:一个数据对象属于某个类别的概率。贝叶斯分类 器是基于贝叶斯定理而构造出来的。
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