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weka介绍
参见
1)百度百科:http://baike.baidu.com/link?url=V9GKiFxiAoFkaUvPULJ7gK_xoEDnSfUNR1woed0YTmo20Wjo0wYo7uff4mq_wg3WzKhTZx4Ok0JFgtiYY19U4q
2)weka官网: http://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/
简单文本分类实现:
此处文本为已处理好的文本向量空间模型,关于文本特征提取主要是基于TF-IDF算法对已分词文档进行特征抽取,然后基于已提取特征将所有文档表示为向量空间模型。
偷个小懒,就用weka自带的*.arff格式文档来做实现。
weka对于文本分类提供两种方式,一种是批量式文本分类,即将所有数据一次性放入内存进行分类处理,这种情况对内存有所要求;为适应大量数据的分类实现,另一种增量式
文本分类,允许分批次导入数据至内存进行分类,这样就避免了因数据集过大而内存不足的问题。具体实现如下:
1)采用增量式朴素贝叶斯算法进行分类
注:weka中所有增量式分类器都实现了UpdateableClassifier接口,该接口位于weka.classifiers包中。
1 /** 2 * train a classifier using trainSet,then evaluate the classifier on testSet 3 * 分类分为两种:增量、批量 4 * 此处为增量式分类:适用于训练集太大而内存有限的情况 5 * 加载数据集(训练集or测试集),使用ArffLoader 6 * @param trainSet:训练集路径 7 * @param testSet:测试集路径 8 * @return classifier 9 * 10 */ 11 private Classifier trainClassifierIncremental(String trainSet,String testSet){ 12 ArffLoader loader=new ArffLoader(); 13 Instances instances = null; 14 NaiveBayesUpdateable naiveBayesUpdateable=null; 15 try { 16 //load data 17 loader.setFile(new File(trainSet)); 18 instances=loader.getStructure(); 19 // instances.setClassIndex(classIndex); // 指定分类属性索引 20 instances.setClassIndex(instances.numAttributes()-1); //默认最后一个属性为分类属性 21 22 // train NaiveBayes :incremental classifier 23 naiveBayesUpdateable=new NaiveBayesUpdateable(); 24 naiveBayesUpdateable.buildClassifier(instances); 25 Instance current; 26 while((current=loader.getNextInstance(instances))!=null){ 27 naiveBayesUpdateable.updateClassifier(current); 28 } 29 30 //evaluate classifier 31 Instances testInstances=new Instances(new FileReader(testSet)); 32 testInstances.setClassIndex(testInstances.numAttributes()-1); 33 Evaluation eval=new Evaluation(instances); 34 eval.evaluateModel(naiveBayesUpdateable, testInstances); 35 System.out.println(eval.toMatrixString()); 36 System.out.println(eval.toSummaryString()); 37 System.out.println(eval.toClassDetailsString()); 38 39 } catch (Exception e) { 40 e.printStackTrace(); 41 } 42 return naiveBayesUpdateable; 43 }
其中,Evaluation类,是weka提供的对分类器分类效率进行评估的模块,通过该模块的调用,可观察分类器的各种性能,如召回率、准确率、F值等等。ArffLoader用来加载指
定路径的数据集,注意该数据集应为.arff格式。
2)采用决策树算法(J48)进行批量式分类
1 /** 2 * train a classifier using trainSet,then evaluate the classifier on testSet 3 * 分类分为两种:增量、批量 4 * 此处为批量式分类:适用于训练集能够在内存中存放的情况 5 * 加载数据集(训练集or测试集),使用ArffLoader 6 * @param trainSet:训练集路径 7 * @param testSet:测试集路径 8 * @return classifier 9 * 10 */ 11 private Classifier trainClassifierBatch(String trainSet,String testSet){ 12 ArffLoader loader=new ArffLoader(); 13 Instances instances = null; 14 J48 tree=null; 15 try { 16 //load data 17 loader.setFile(new File(trainSet)); 18 // instances=loader.getStructure(); 19 instances=loader.getDataSet(); 20 // instances.setClassIndex(classIndex); // 指定分类属性索引 21 instances.setClassIndex(instances.numAttributes()-1); //默认最后一个属性为分类属性 22 23 // train NaiveBayes :incremental classifier 24 tree=new J48(); 25 tree.buildClassifier(instances); 26 27 //evaluate classifier 28 Instances testInstances=new Instances(new FileReader(testSet)); 29 testInstances.setClassIndex(testInstances.numAttributes()-1); 30 Evaluation eval=new Evaluation(instances); 31 eval.evaluateModel(tree, testInstances); 32 System.out.println(eval.toMatrixString()); 33 System.out.println(eval.toSummaryString()); 34 System.out.println(eval.toClassDetailsString()); 35 36 } catch (Exception e) { 37 e.printStackTrace(); 38 } 39 return tree; 40 }
3)关于分类器的评估
weka对于分类器的评估,除了上述明确划分训练集和测试集,然后以测试集来评估分类性能的方式,还提供了交叉验证方式,该方式适用于数据集只有一个(即没有明确划分出训练集和测试集)的情况,weka在Evaluation类中提供了一个crossValidateModel方法来实现交叉验证,该方法要求提供一个未训练的分类器,数据集,交叉验证折数,一个随机化种子。
1 public void crossValidate(String dataSet){ 2 try { 3 // load data 4 Instances instances=new Instances(new FileReader(dataSet)); 5 //evaluate 6 Evaluation eval=new Evaluation(instances); 7 J48 tree=new J48(); 8 eval.crossValidateModel(tree, instances, 10, new Random(1)); 9 System.out.println(eval.toMatrixString()); 10 System.out.println(eval.toSummaryString()); 11 System.out.println(eval.toClassDetailsString()); 12 } catch (FileNotFoundException e) { 13 System.out.println("dataSet not found..."); 14 e.printStackTrace(); 15 } catch (IOException e) { 16 e.printStackTrace(); 17 } catch (Exception e) { 18 e.printStackTrace(); 19 } 20 21 }
此处实现采用10折交叉验证,随机化种子选取1.
4)对未分类实例进行分类
1 /** 2 * 利用已训练的分类模型对未分类数据集进行分类 3 * @param dataSet:未分类数据集 4 * @param cls:已训练好的分类模型 5 * @param labeledSet:分类后数据存放路径 6 */ 7 public void classifyInstances(String dataSet,Classifier cls,String labeledSet){ 8 try { 9 // load unlabeled data and set class attribute 10 Instances unlabeled=new Instances(new FileReader(dataSet)); 11 unlabeled.setClassIndex(unlabeled.numAttributes()-1); 12 // create copy 13 Instances labeled = new Instances(unlabeled); 14 // label instances 15 for (int i = 0; i < unlabeled.numInstances(); i++) { 16 double clsLabel = cls.classifyInstance(unlabeled.instance(i)); 17 labeled.instance(i).setClassValue(clsLabel); 18 } 19 // save newly labeled data 20 DataSink.write(labeledSet, labeled); 21 22 } catch (FileNotFoundException e) { 23 System.out.println("DataSet,File Not Found..."); 24 e.printStackTrace(); 25 } catch (IOException e) { 26 e.printStackTrace(); 27 } catch (Exception e) { 28 e.printStackTrace(); 29 } 30 }
相关方法简介:
<--instances.setClassIndex(instances.numAttributes()-1); //默认最后一个属性为分类属性 -->
Instances类方法:setClassIndex(int classIndex) 用于设置分类属性索引, numAttributes()返回instance实例中属性(特征)个数,即特征向量维度
<--eval.toMatrixString());
eval.toSummaryString();
eval.toClassDetailsString();
-->
• toMatrixString – outputs the confusion matrix.
• toClassDetailsString – outputs TP/FP rates, precision, recall, F-measure,AUC (per class).
输出结果展示:
=== Confusion Matrix ===
a b c <-- classified as
50 0 0 | a = Iris-setosa
0 47 3 | b = Iris-versicolor
0 3 47 | c = Iris-virginica
Correctly Classified Instances 144 96 %
Incorrectly Classified Instances 6 4 %
Kappa statistic 0.94
Mean absolute error 0.035
Root mean squared error 0.1486
Relative absolute error 7.8697 %
Root relative squared error 31.5185 %
Coverage of cases (0.95 level) 98.6667 %
Mean rel. region size (0.95 level) 37.3333 %
Total Number of Instances 150
=== Detailed Accuracy By Class ===
TP Rate FP Rate Precision Recall F-Measure ROC Area Class
1 0 1 1 1 1 Iris-setosa
0.94 0.03 0.94 0.94 0.94 0.992 Iris-versicolor
0.94 0.03 0.94 0.94 0.94 0.992 Iris-virginica
Weighted Avg. 0.96 0.02 0.96 0.96 0.96 0.995
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原文地址:http://www.cnblogs.com/java-wgm/p/4168060.html