李航-第4章朴素贝叶斯法

什么是条件概率?

所谓"条件概率"(Conditional probability),就是指在事件B发生的情况下,事件A发生的概率,用P(A|B)来表示。


文氏图.jpg

根据文氏图,可以很清楚地看到在事件B发生的情况下,事件A发生的概率就是P(A∩B)除以P(B)。
即:P(A|B)=P(A∩B) / P(B),
因此,P(A∩B) = P(A|B)P(B),
同理,P(A∩B) = P(B|A)P(A),
所以,P(A|B)P(B) = P(B|A)P(A)
可得:P(A|B) = P(B|A)P(A) / P(B),这就是条件概率的计算公式。

我们把P(A)称为"先验概率"(Prior probability),即在B事件发生之前,我们对A事件概率的一个判断。P(A|B)称为"后验概率"(Posterior probability),即在B事件发生之后,我们对A事件概率的重新评估。P(B|A)/P(B)称为"可能性函数"(Likelyhood),这是一个调整因子,使得预估概率更接近真实概率。另外,可延伸学习全概率公式。

参考链接:贝叶斯推断及其互联网应用(一):定理简介

贝叶斯理论

朴素贝叶斯法是基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的分类方法。对于给定的训练数据集,首先基于特征条件独立假设学习输入/输出的联合概率分布;然后基于此模型,对给定的输入x,利用贝叶斯定理求出后验概率最大的输出y。

朴素贝叶斯法的优点:实现简单,学习和预测的效率很高,较为常用。缺点是分类的性能不一定很高。

朴素贝叶斯法实际上学习到生成数据的机制,所以属于生成模型。

朴素贝叶斯的参数估计

后验概率最大化的含义:朴素贝叶斯法将实例分到后验概率最大的类中,这等价于期望风险最小化。

什么是极大似然估计?

总结起来,最大似然估计的目的就是:利用已知的样本结果,反推最有可能(最大概率)导致这样结果的参数值。

原理:极大似然估计是建立在极大似然原理的基础上的一个统计方法,是概率论在统计学中的应用。极大似然估计提供了一种给定观察数据来评估模型参数的方法,即:“模型已定,参数未知”。通过若干次试验,观察其结果,利用试验结果得到某个参数值能够使样本出现的概率为最大,则称为极大似然估计。

书看上的不是很懂,看看下面的图片理解起来好一些。

极大似然估计.jpg

参考链接:
详解最大似然估计(MLE)
极大似然估计详解

朴素贝叶斯模型及推导过程

朴素贝叶斯即是即是根据期望风险最小化准则得到后验概率最大化准则,
后验概率最大化.jpg
朴素贝叶斯分类器.jpg
朴素贝叶斯的过程及算法
朴素贝叶斯算法.jpg
贝叶斯估计
scikit-learn实例(关键是多看scikit_learn文档,多熟悉例子)
In [1]: import numpy as np
   ...: import pandas as pd
   ...: import matplotlib.pyplot as plt
   ...: 
   ...: from sklearn.datasets import load_iris
   ...: from sklearn.model_selection import train_test_split
In [4]: # 生成源数据
   ...: def create_data():
   ...:     iris = load_iris()
   ...:     df = pd.DataFrame(iris.data, columns=iris.feature_names)
   ...:     df['label'] = iris.target
   ...:     df.columns = ['sepal length','sepal width','petal length','petal width','label']
   ...:     data = np.array(df.iloc[:100,:])
   ...:     return data[:,:-1],data[:,-1]
   ...: 
# 切割数据
In [5]: X, y = create_data()
   ...: X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3)
   ...: 
In [6]: X_test[0],y_test[0]
Out[6]: (array([5.7, 2.8, 4.1, 1.3]), 1.0)

In [7]: # sklearn.naive_bayes。这里用的是高斯模型,此外还有伯努利模型和多项式模型
   ...: from sklearn.naive_bayes import GaussianNB

# 训练数据,并进行测试集验证
In [11]: clf = GaussianNB()
    ...: clf.fit(X_train,y_train)
    ...: 
Out[11]: GaussianNB(priors=None)
In [12]: clf.score(X_test,y_test)
Out[12]: 1.0

#挑个数据预测下
In [13]: clf.predict([6.3,3.3,4.7,1.6])
Out[13]: array([1.])

参考链接:
朴素贝叶斯
《统计学习方法》知乎参考读物
最大似然估计和最大后验估计
一文搞懂极大似然估计
详解最大似然估计(MLE)、最大后验概率估计(MAP),以及贝叶斯公式的理解
极大似然估计详解

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 220,192评论 6 511
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,858评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 166,517评论 0 357
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,148评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,162评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,905评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,537评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,439评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,956评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,083评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,218评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,899评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,565评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,093评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,201评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,539评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,215评论 2 358

推荐阅读更多精彩内容