
一、概述
朴素贝叶斯分类算法是基于概率论中的贝叶斯公式得到的,也是比较常用的一种算法,而朴素代表的是属性之间的独立性,这样联合概率可以转换成各概率分量的乘积。
二、算法思想
其实这个算法的思想就是贝叶斯公式,如果不是很了解也没什么关系,只要看点例子就明白了,但由于这里只想给大家提供一些实用代码,因此就不仔细说例子了,《机器学习实战》中的那个灰石头的例子就不错,另外,如果还感觉不是很清楚,推荐看一下《数据挖掘导论》中贝叶斯分类器部分。
三、实例算法
不说废话了,现在开始介绍朴素贝叶斯的matlab代码编写,这里我们的目标是利用朴素贝叶斯进行文档分类,即确定该文档是侮辱类还是非侮辱类,分别以1和0表示。
1. 创建测试数据
%% 建立测试数据
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’}];
classVec = [0, 1, 0, 1, 0, 1];
意义应该还是比较明确的,就是说2,4,6是带有侮辱性语句的文档
2. 创建无重复单词的列表
%% 创建无重复单词的列表
[m, n] = size(postingList);
VocabList = [];
for i = 1: m
tempstr = postingList{i};
str_split = regexp(tempstr, ‘W*s+’, ‘split’);
VocabList = [VocabList, str_split];
end
VocabList_unique = unique(VocabList);
可以看一下单词列表
>> VocabList_unique
VocabList_unique =
Columns 1 through 8
‘I’ ‘ate’ ‘buying’ ‘cute’ ‘dalmation’ ‘dog’ ‘flea’ ‘food’
Columns 9 through 16
‘garbage’ ‘has’ ‘help’ ‘him’ ‘how’ ‘is’ ‘licks’ ‘love’
Columns 17 through 24
‘maybe’ ‘mr’ ‘my’ ‘not’ ‘park’ ‘please’ ‘posting’ ‘problems’
Columns 25 through 32
‘quit’ ‘so’ ‘steak’ ‘stop’ ‘stupid’ ‘take’ ‘to’ ‘worthless’
3. 创建列表向量
由于单词不好进行表述,我们需要根据单词列表创建一个向量表示列表中的单词是否出现,出现用1表示,未出现用0表示。
setOfWords2Vec.m文件如下
function wordsVec = setOfWords2Vec(vocabList, inputSet)
vocabList = unique(vocabList);
inputSet = unique(inputSet);
Listnum = length(vocabList);
inputnum = length(inputSet);
wordsVec = zeros(1, Listnum);
for i = 1: inputnum
for j = 1: Listnum
if (strcmp(vocabList{j}, inputSet{i}))
wordsVec(j) = 1;
end
end
end
列表向量测试代码如下
%% 创建列表向量测试
tempstr = postingList{1};
str_split = regexp(tempstr, ‘W*s+’, ‘split’);
wordsVec = setOfWords2Vec(VocabList_unique, str_split);
测试结果如下
wordsVec =
Columns 1 through 14
0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0
Columns 15 through 28
0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
Columns 29 through 32
0 0 0 0
上面的意思是测试postingList第一句’my dog has flea problems help please’
在单词表中的描述,对照上面的单词列表可以看到结果是正确的,比如wordsVec中的第六第七项为1,在单词表中表示的是dog 和 flea,这连个此时在上面那句话中出现的。
4. 贝叶斯分类函数编写
trainNB0.m文件
function [p0Vect, p1Vect, pAbusive] = trainNB0(trainMatrix, trainCategory)
[m, n] = size(trainMatrix);
pAbusive = sum(trainCategory) / m;
p1words = trainMatrix(find(trainCategory), :);
p0words = trainMatrix(find(1 – trainCategory), :);
p0wordscount = sum(p0words, 1) + 1; % 加1是为了防止出现0概率
p1wordscount = sum(p1words, 1) + 1;
p0Vect = log(p0wordscount ./ sum(p0wordscount));
p1Vect = log(p1wordscount ./ sum(p1wordscount));
这段代码还是要说明一下的
(1)注释位置那句对每个单词的出现初始化为1,就是说就算单词没出现,也将其计算为1,这是防止出现0概率,导致乘积为0。当然避免这个的方法有很多,每本书都不太一样,这里的+1采用的是Laplace平滑方法。
(2)最后算概率加了个log是减少其动态范围。
这两个都是为了实际应用对代码进行的修改,也就是说,就基本原理而言,不需要+1和增加log。
下面,我们对这个代码进行测试
%% 测试trainNB0
trainMatrix = [];
for i = 1: m
tempstr = postingList{i};
str_split = regexp(tempstr, ‘W*s+’, ‘split’);
wordsVec = setOfWords2Vec(VocabList_unique, str_split);
trainMatrix = [trainMatrix;wordsVec];
end
[p0V, p1V, pAb] = trainNB0(trainMatrix, classVec);
p0V代表0分类下,每个单词的出现概率,也就是先验概率(由于用了log,所以是负数,并且由于+1,故没有无穷大项目)
p0V =
Columns 1 through 8
-3.3322 -3.3322 -4.0254 -3.3322 -3.3322 -3.3322 -3.3322 -4.0254
Columns 9 through 16
-4.0254 -3.3322 -3.3322 -2.9267 -3.3322 -3.3322 -3.3322 -3.3322
Columns 17 through 24
-4.0254 -3.3322 -2.6391 -4.0254 -4.0254 -3.3322 -4.0254 -3.3322
Columns 25 through 32
-4.0254 -3.3322 -3.3322 -3.3322 -4.0254 -4.0254 -3.3322 -4.0254
p1V意义类似
p1V =
Columns 1 through 8
-3.9318 -3.9318 -3.2387 -3.9318 -3.9318 -2.8332 -3.9318 -3.2387
Columns 9 through 16
-3.2387 -3.9318 -3.9318 -3.2387 -3.9318 -3.9318 -3.9318 -3.9318
Columns 17 through 24
-3.2387 -3.9318 -3.9318 -3.2387 -3.2387 -3.9318 -3.2387 -3.9318
Columns 25 through 32
-3.2387 -3.9318 -3.9318 -3.2387 -2.5455 -3.2387 -3.2387 -2.8332
pAb代表的是分类为1的文件占所有文件的比例
pAb = 0.5
这个很明显,因为测试数据中有三个分类为1,并且一个有6项。
5. 分类测试
训练部分的代码已经写完了,下面我们的分类器就可以使用了,利用贝叶斯公式计算p(c | w)并比较大小可以确定分类c。
对于本例来说
p(w|0) = 待分类语句中每个单词在0类出现的概率的乘积
p(w|1) = 待分类语句中每个单词在1类出现的概率的乘积
p(0|w) = p(w|0)*p(0) / p(w)
p(1|w) = p(w|1)*p(1) / p(w)
如果p(0|w) > p(1|w)分类就是0,反之就是1
代码如下
classifyNB.m
function classRes = classifyNB(vec2Classify, p0Vec, p1Vec, pClass1)
p1 = sum(vec2Classify .* p1Vec) + log(pClass1);
p0 = sum(vec2Classify .* p0Vec) + log(1 – pClass1);
if p1 > p0
classRes = 1;
else
classRes = 0;
end
说明:
由于前面的概率是以log形式表示的,所以乘积就变成了加法,还有就是p(w)不影响比较结果,因此未予计算。
测试代码如下
%% 进行分类测试
testEntry = ‘love my dalmation’;
str_split = regexp(testEntry, ‘W*s+’, ‘split’);
wordsVec1 = setOfWords2Vec(VocabList_unique, str_split);
classRes1 = classifyNB(wordsVec1, p0V, p1V, pAb);
testEntry = ‘stupid garbage’;
str_split = regexp(testEntry, ‘W*s+’, ‘split’);
wordsVec2 = setOfWords2Vec(VocabList_unique, str_split);
classRes2 = classifyNB(wordsVec2, p0V, p1V, pAb);
结果就是
classRes1 = 0
classRes2 = 1
也就是说,分类确定第二句带有侮辱性,其实从其中的stupid就可以看出
四、算法应用
前面就说过,这个算法应用很广,《实战》中给出了两个实例,一个是垃圾邮件分类,这个和我们这里做的文本分类非常类似,另外一个就是从个人广告中获取区域倾向。都是平时我们经常使用的功能,如果有兴趣可以自己编着试一下,很多还是挺有意思的。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
基于 SPSS 的 ROC 曲线平滑调整方法与实践指南 摘要 受试者工作特征曲线(ROC 曲线)是评估诊断模型或预测指标效能的核心工具, ...
2025-08-25神经网络隐藏层神经元个数的确定方法与实践 摘要 在神经网络模型设计中,隐藏层神经元个数的确定是影响模型性能、训练效率与泛 ...
2025-08-25CDA 数据分析师与数据思维:驱动企业管理升级的核心力量 在数字化浪潮席卷全球的当下,数据已成为企业继人力、物力、财力之后的 ...
2025-08-25CDA数据分析师与数据指标:基础概念与协同逻辑 一、CDA 数据分析师:数据驱动时代的核心角色 1.1 定义与行业价值 CDA(Certified ...
2025-08-22Power Query 移动加权平均计算 Power Query 移动加权平均设置全解析:从原理到实战 一、移动加权平均法的核心逻辑 移动加权平均 ...
2025-08-22描述性统计:CDA数据分析师的基础核心与实践应用 一、描述性统计的定位:CDA 认证的 “入门基石” 在 CDA(Certified Data Analy ...
2025-08-22基于 Python response.text 的科技新闻数据清洗去噪实践 在通过 Python requests 库的 response.text 获取 API 数据后,原始数据 ...
2025-08-21基于 Python response.text 的科技新闻综述 在 Python 网络爬虫与 API 调用场景中,response.text 是 requests 库发起请求后获取 ...
2025-08-21数据治理新浪潮:CDA 数据分析师的战略价值与驱动逻辑 一、数据治理的多维驱动引擎 在数字经济与人工智能深度融合的时代,数据治 ...
2025-08-21Power BI 热力地图制作指南:从数据准备到实战分析 在数据可视化领域,热力地图凭借 “直观呈现数据密度与分布趋势” 的核心优势 ...
2025-08-20PyTorch 矩阵运算加速库:从原理到实践的全面解析 在深度学习领域,矩阵运算堪称 “计算基石”。无论是卷积神经网络(CNN)中的 ...
2025-08-20数据建模:CDA 数据分析师的核心驱动力 在数字经济浪潮中,数据已成为企业决策的核心资产。CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-08-20KS 曲线不光滑:模型评估的隐形陷阱,从原因到破局的全指南 在分类模型(如风控违约预测、电商用户流失预警、医疗疾病诊断)的评 ...
2025-08-20偏态分布:揭开数据背后的非对称真相,赋能精准决策 在数据分析的世界里,“正态分布” 常被视为 “理想模型”—— 数据围绕均值 ...
2025-08-19CDA 数据分析师:数字化时代的价值创造者与决策智囊 在数据洪流席卷全球的今天,“数据驱动” 已从企业战略口号落地为核心 ...
2025-08-19CDA 数据分析师:善用 Power BI 索引列,提升数据处理与分析效率 在 Power BI 数据分析流程中,“数据准备” 是决定后续分析质量 ...
2025-08-18CDA 数据分析师:巧用 SQL 多个聚合函数,解锁数据多维洞察 在企业数据分析场景中,单一维度的统计(如 “总销售额”“用户总数 ...
2025-08-18CDA 数据分析师:驾驭表格结构数据的核心角色与实践应用 在企业日常数据存储与分析场景中,表格结构数据(如 Excel 表格、数据库 ...
2025-08-18PowerBI 累计曲线制作指南:从 DAX 度量到可视化落地 在业务数据分析中,“累计趋势” 是衡量业务进展的核心视角 —— 无论是 “ ...
2025-08-15Python 函数 return 多个数据:用法、实例与实战技巧 在 Python 编程中,函数是代码复用与逻辑封装的核心载体。多数场景下,我们 ...
2025-08-15