朴素贝叶斯(NBM)之后验概率最大化的含义 | 统计学习方法

朴素贝叶斯 - 贝叶斯估计Python复现:

舟晓南:朴素贝叶斯(Bayes)模型python复现 - 贝叶斯估计;下溢出问题

在《统计学习方法》一书中,详细说明了后验概率最大化与期望风险最小化之间的关系,深入地说明了后验概率最大化的含义,但其中的推导过程有所省略,这篇文章作为补充说明。

后验概率最大化的含义:

书中提到,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。

要明白什么是期望风险最小化,首先要明白什么是期望。

期望是指某件事大量发生后的平均结果,反应了随机变量平均取值的大小。计算期望的公式:

其中x为X的取值,p为在X为该取值的概率,K为x可取值的数量。

期望与平均值之间的关系:

其中N是实例总数,n是X为x取值时的实例数量。

举个例子,在10户人家中有3户拥有1个孩子,有3户拥有2个孩子,有4户拥有3个孩子,则其期望为:

即对家庭的期望是每个家庭有2.1个孩子。

说回期望风险,按照书中的定义,期望风险的含义是:模型关于联合分布的期望损失,学习的目标就是选择期望风险最小的模型。

既然期望风险就是期望损失,那么我们需要定义一个损失函数,用来判断模型的好坏。

假设我们在朴素贝叶斯分类器中使用0-1损失函数:

其中f(X)就是习得的朴素贝叶斯模型。

那么期望风险代表的就是损失的平均值,函数为:

因为期望的定义是值出现的概率乘以具体值之和,所以上式可转换为损失函数与联合概率之积的积分:

在上式的转换中运用了联合概率,边缘概率和条件概率的关系。

我们设 \int_{Y}^{\cdot } L(y,  f(x)) P(  y| x)dy 为H(x)。

H(x)中损失函数大于等于0,条件概率P(y|x)大于0,因此H(x)大于0。同时P(x)也大于0,且当X=x时P(x)(先验概率)为常数,因此期望风险最小化可转换为条件期望最小化,即argminH(x)

上式的第二个等式成立,是因为损失函数表示当分类错误时取1,那么我们只需要最小化分类错误的概率,也就是最小化P(y\neq c_{k} |X=x)

上式最后推导出在朴素贝叶斯分类器中,期望风险最小化等价于后验概率最大化。


我是舟晓南,关注我的同名 公众号 和 知乎,发掘更多内容哦

对机器学习,深度学习,python感兴趣,欢迎关注专栏,学习笔记已原创70+篇,持续更新中~ ^_^

学习笔记:数据分析,机器学习,深度学习

关于 python 二三事

专栏文章举例:

【机器学习】关于逻辑斯蒂回归,看这一篇就够了!解答绝大部分关于逻辑斯蒂回归的常见问题,以及代码实现 - 知乎 (zhihu.com)

记录一下工作中用到的少有人知的pandas骚操作,提升工作效率 - 知乎 (zhihu.com)

关于切片时不考虑最后一个元素以及为什么从0开始计数的问题 - 知乎 (zhihu.com)

关于转行:

舟晓南:如何转行和学习数据分析 | 工科生三个月成功转行数据分析心得浅谈

舟晓南:求职数据分析师岗位,简历应该如何写?|工科生三个月成功转行数据分析心得浅谈

我建了个数据分析,机器学习,深度学习的群~ 需要学习资料,想要加入社群均可私信~

在群里我会不定期分享各种数据分析相关资源,技能学习技巧和经验等等~

详情私信,一起进步吧!

©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 217,907评论 6 506
  • 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 92,987评论 3 395
  • 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 164,298评论 0 354
  • 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 58,586评论 1 293
  • 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 67,633评论 6 392
  • 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 51,488评论 1 302
  • 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 40,275评论 3 418
  • 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 39,176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 45,619评论 1 314
  • 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 37,819评论 3 336
  • 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 39,932评论 1 348
  • 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 35,655评论 5 346
  • 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 41,265评论 3 329
  • 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 31,871评论 0 22
  • 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 32,994评论 1 269
  • 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 48,095评论 3 370
  • 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 44,884评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容