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机器学习—朴素贝叶斯

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机器学习—朴素贝叶斯

本文代码均来自《机器学习实战》

朴素贝叶斯的两个基本假设:

  1. 独立:一个特征出现的可能性和与它和其他特征相邻没有关系
  2. 每个特征同等重要

这段代码是以文本分类为例介绍朴素贝叶斯算法的

要从文本中获取特征,需要先拆分文本。这里的特征是来自文本的词条(token),一个词条是字符的任意组合。可以把词条想象为单词,也可以使用非单词词条,如URL、IP地址或者任意其他字符串。然后将一个文本片段表示为一个词向量,其中值为1表示词条出现,0表示词条未出现。

??以在线社区的留言板为例,为了不影响社区的发展,我们要屏蔽侮辱性的言论,所以要构建一个快速过滤器,如果某条留言使用了负面或者侮辱性的言语,那么就将该留言表示为内容不当。过滤这类内容是一个很常见的需求。对此问题建立两个类别:侮辱类和非侮辱类,使用1和0分别表示。
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「WordZzzz」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/u011475210/article/details/77922565

'''
Created on Oct 19, 2010

@author: Peter
'''
#和其他复杂模型不一样,朴素贝叶斯的思想和操作比较简单,它一般是内嵌在处理具体问题的函数中的,而不像神经网络模型或者决策树等等有自己独立的方法
from numpy import *
#训练集
def loadDataSet():
    #features
    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']]
    #labels
    classVec = [0,1,0,1,0,1]    #1 is abusive(虐待), 0 not
    return postingList,classVec
                 
def createVocabList(dataSet):
    #将data中出现的所有词放在一个列表中
    vocabSet = set([])  #create empty set
    for document in dataSet:
        vocabSet = vocabSet | set(document) #union of the two sets
    return list(vocabSet)

def setOfWords2Vec(vocabList, inputSet):
    #返回训练集中的哪些词在这个样本中出现了
    #vocabList是词库,inputSet是输入的该条样本
    returnVec = [0]*len(vocabList)#创建一个所含元素都为0的向量
    for word in inputSet:
        if word in vocabList:#判断是不是输入的样本中的所有词都训练过
            returnVec[vocabList.index(word)] = 1#出现了
        else: print("the word: %s is not in my Vocabulary!" % word)
    return returnVec
def trainNB0(trainMatrix,trainCategory):#朴素贝叶斯分类器训练函数
    #trainMatrix是训练集data,trainCategory是训练集样本的labels
    numTrainDocs = len(trainMatrix)#训练集样本个数
    numWords = len(trainMatrix[0])#训练集中单词一共有多少个
    pAbusive = sum(trainCategory)/float(numTrainDocs)#返回的结果是“训练集中样本有多少百分比是侮辱性文档”,即P(ci)
    #初始化概率的分子变量
    p0Num = ones(numWords)
    p1Num = ones(numWords)      
    #初始化概率的分母变量
    p0Denom = 2.0; p1Denom = 2.0     
    #遍历所有data                   
    for i in range(numTrainDocs):
        if trainCategory[i] == 1:
            p1Num += trainMatrix[i]#p1Num统计总体中的哪些词出现在了被标记为侮辱性的文档中,它不是一个数,而是一个向量,是侮辱性文档中字符出现的叠加
            #例如[0,1,2,0],0表示这个词从来没有在侮辱性文档中出现过,而1,2,3分别表示他们出现了1次、2、3次
            p1Denom += sum(trainMatrix[i])#侮辱性文档的总词数
        else:
            p0Num += trainMatrix[i]#同上,只不过这次操作的是非侮辱性的那些
            p0Denom += sum(trainMatrix[i])
    #对每个元素做除法求概率
    p1Vect = log(p1Num/p1Denom)          #change to log(),原本的朴素贝叶斯模型中这里应该是不带log的,它表示的是P(w|ci),这里是改进后的模型
    #注意,p1Vect是一个数组,每个元素表示已知是侮辱性文档的前提下这个词出现的概率,就是P(wj|ci)
    p0Vect = log(p0Num/p0Denom)          #change to log()
    return p0Vect,p1Vect,pAbusive#返回P(w|ci)和P(ci)
def classifyNB(vec2Classify, p0Vec, p1Vec, pClass1):
    p1 = sum(vec2Classify * p1Vec) + log(pClass1)    #p1是判断为侮辱性文档的概率,即P(Ci)=P(Ci|w)P(w)
    #按元素相乘再相加,为什么是加上log(pClass1),不应该是P(w|ci)*P(ci)吗,因为这里我们改进了,都把他们做了log变换,所以原来的乘法自然也变成加法了
    """
    1. 为什么要改进成log:
    小数连乘会造成所得值几乎等于 0 的结果,从而无法比较大小。鉴于此,往往在实际运算中,会借助 log 函数
    因为概率处于[0,1]区间,由log的函数图像可知,这样改造之后不会改变增减性,但是会起到特征放大的作用
    2.为什么没计算P(w):
    贝叶斯式子的那个分母在比较的时候根本不需要,就不算了
    """
    """
    *(星号)运算的作用
    对数组执行对应位置相乘
    对矩阵执行矩阵乘法运算
    """
    p0 = sum(vec2Classify * p0Vec) + log(1.0 - pClass1)
    if p1 > p0:
        return 1
    else: 
        return 0
def testingNB():
    #一个测试用的例子,也是告诉我们这些函数的正确用法
    listOPosts,listClasses = loadDataSet()#加载data和labels
    myVocabList = createVocabList(listOPosts)
    trainMat=[]#初始化训练数据列表
    for postinDoc in listOPosts:
        #将输入的样本的数据进行处理和转换,从原来的字符数组变成一个表示"训练集中的哪些词在该样本中出现过"的数组
        trainMat.append(setOfWords2Vec(myVocabList, postinDoc))
    p0V,p1V,pAb = trainNB0(array(trainMat),array(listClasses))
    testEntry = ['love', 'my', 'dalmation']
    thisDoc = array(setOfWords2Vec(myVocabList, testEntry))#将要判断的样本处理一哈
    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))
    testingNB()

机器学习—朴素贝叶斯

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原文地址:https://www.cnblogs.com/jiading/p/11624387.html

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