贝叶斯分类器
朴素贝叶斯分类器
数学理论
- 先验概率
根据以往经验和分析得到的概率
- 条件概率(后验概率)
在事件B发生的条件下A在发生的概率
$$
P(A|B)=\frac{P(AB)}{p(A)}
$$
- 朴素贝叶斯定理
直观理解:我们假设B是我们的特征标签A是我们的分类标签。那么公式直观上的理解就是:我们在具有B这么多的特征之后一个样本属于A的概率有多大
$$
P(A|B)=\frac{P(B_1|A)P(B_2|A)P(B_3|A)…P(B_n|A)P(A)}{P(B)}\\text{公式中}P(B_i|A)\text{代表在训练集中}B_i特征下属于A的概率
$$
此时问题来了:如果我们的特征是非数字数据比如说:绿色、蓝色等那么我们很容易就可以计算得到概率的计算,但是如果是具体数字呢?那么应该怎么计算呢?
- 高斯朴素贝叶斯
高斯分布:正态分布
$$
P(A|B)=\frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma_{B}^{2}}}e^{-\frac{(A-\mu)^2}{2\sigma_{B}^{2}}}\\mu:均值 \sigma:方差
$$
朴素贝叶斯
我们先看关于他的解释:朴素贝叶斯是一种建分类器的简单方法。该分类器模型会给问题实例分配用特征值表示的类标签,类标签取自有限集合。它不是训练这种分类器的单一算法,而是一系列基于相同原理的算法:所有朴素贝叶斯分类器都假定样本每个特征与其他特征都不相关。
从定义上看起来觉得很麻烦,其实朴素贝叶斯算法的原理十分简单。我们以如下例子为例:
假设训练集如下
性别 身高(英尺) 体重(磅) 脚的尺寸(英寸) 男 6 180 12 男 5.92 (5’11”) 190 11 男 5.58 (5’7”) 170 12 男 5.92 (5’11”) 165 10 女 5 100 6 女 5.5 (5’6”) 150 8 女 5.42 (5’5”) 130 7 女 5.75 (5’9”) 150 9 我们对训练集计算得到:
性别 均值(身高) 方差(体重) 均值(体重) 方差(体重) 均值(脚的尺寸) 方差(脚的尺寸) 男 5.855 3.5033e-02 176.25 1.2292e+02 11.25 9.1667e-01 女 5.4175 9.7225e-02 132.5 5.5833e+02 7.5 1.6667e+00 那么在给定如下样本进行判别:
身高:6 体重:130 脚的尺寸:8
如何计算呢?很简单!!!比如说我们计算$P(身高|男性)$我们只需要将身高6代入到我们的高斯贝叶斯公式里面就可以得到我们的概率。我们依次计算体重、脚的尺寸就可以得到一系列的概率,而后我们代入公式:$$
P(男性)=\frac{P(男性)P(身高|男性)….}{P(A)}\P(A)=P(男)*P(身高|男性)….+P(女性)*P(身高|女性)….\P(男)=0.5=P(女)
$$而后判别男和女的概率大小进而判别是男性还是女性!