机器学习:朴素贝叶斯算法

朴素贝叶斯算法

1.朴素贝叶斯的假设

  • 一个特征出现的概率,与其他特征(条件)独立(特征独立性) 其实是:对于给定分类的条件下,特征独立
  • 每个特征同等重要(特征均衡性)

举个栗子:以文本分类为例

样本:1000封邮件,每个邮件被标记为垃圾邮件或者非垃圾邮件
分类目标:给定第1001封邮件,确定它是垃圾邮件还是非垃圾邮件

分析方法:朴素贝叶斯

机器学习:朴素贝叶斯算法
机器学习:朴素贝叶斯算法

关于拉普拉斯平滑处理 Laplace Smoothing

背景:为什么要做平滑处理?

  零概率问题,就是在计算实例的概率时,如果某个量x,在观察样本库(训练集)中没有出现过,会导致整个实例的概率结果是0。在文本分类的问题中,当一个词语没有在训练样本中出现,该词语调概率为0,使用连乘计算文本出现概率时也为0。这是不合理的,不能因为一个事件没有观察到就武断的认为该事件的概率是0。

拉普拉斯的理论支撑

  为了解决零概率的问题,法国数学家拉普拉斯最早提出用加1的方法估计没有出现过的现象的概率,所以加法平滑也叫做拉普拉斯平滑。
  假定训练样本很大时,每个分量x的计数加1造成的估计概率变化可以忽略不计,但可以方便有效的避免零概率问题。

应用举例

  假设在文本分类中,有3个类,C1、C2、C3,在指定的训练样本中,某个词语K1,在各个类中观测计数分别为0,990,10,K1的概率为0,0.99,0.01,对这三个量使用拉普拉斯平滑的计算方法如下:
  1/1003 = 0.001,991/1003=0.988,11/1003=0.011
  在实际的使用中也经常使用加 lambda(1≥lambda≥0)来代替简单加1。如果对N个计数都加上lambda,这时分母也要记得加上N*lambda。
机器学习:朴素贝叶斯算法
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贝叶斯网络

把某个研究系统中涉及的随机变量,根据是否条件独立绘制在一个有向图中,就形成了贝叶斯网络。
贝叶斯网络(Bayesian Network),又称有向无环图模型(directed acyclic graphical model),是一种概率图模型,借由有向无环图(Directed Acyclic Graphs, DAG)中得知一组随机变量{X1,X2…Xn}及其n组条件概率分布(Conditional Probability Distributions, CPD)的性质。