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朴素贝叶斯算法​编辑

朴素贝叶斯的三种方式 

 实战——肿瘤类别的分类


朴素贝叶斯算法

 贝叶斯定理

贝叶斯定理(Bayes Theorem)也称贝叶斯公式,是关于随机 事件的条件概率的定理 定理内容: 如果随机事件A1 ,A2 ,…,An构成样本空间的一个划分(不重、不 漏),且都有正概率,则 对任何一个事件B(P(B)>0),有

 提示: 贝叶斯定理是“由果溯因”的推断,所以计算的是”后验概率”

 举例说明:

据天气预报预测,今日下雨(事件A)的概率为50%——P(A);

堵车(事件B)的概率是80%——P(B)

如果下雨,堵车的概率是95%——P(B|A)

计算:如果放眼望去,已经堵车了,下雨的概率是多少?

根据贝叶斯定理:P(A|B)=0.5x0.95÷0.8=0.59375

 朴素贝叶斯算法原理

重要前提条件: 一定要“朴素”—— 样本的各特征之间相互独立

 对于待分类样本,在此待分类样本出现的条件下(也就是样本 各个特征已知),计算 各个类别出现的概率,哪个最大就认为此样本属于哪个类别。

详细过程

  • 1 设x={a1 ,a2 1 ,…,am}为一个待分类项,而每个a为x的一个特征属性
  • 2 有类别集合C={y1 ,y2 2 ,…,yn}
  • 3 计算P(y1|x),P(y2|x),…,P(yn|x)
  • 4 如果P(yk|x)=max{P(y1|x),P(y2|x),…,P(yn|x)},则x∈yk 4

对于第三步的详细计算:

朴素贝叶斯的三种方式 

 三种朴素贝叶斯的适用条件

  • 伯努利朴素贝叶斯

        适用于离散变量,条件是各个特征是服从伯努利分布(0-1分 布),每一个特征的取值 只能有两种值。在scikit-learn中,使用 sklearn.naive_bayes.BernoulliNB实现伯努利朴素 贝叶斯。

  • 高斯朴素贝叶斯

        适用于连续变量,条件是各个特征是服从正态分布的。在scikitlearn中,使用 sklearn.naive_bayes.GaussianNB实现高斯朴素贝叶斯。

  • 多项式朴素贝叶斯

        适用于离散变量,条件是各个特征是服从多项式分布的,所以每 个特征值不能是负数。 在scikit-learn中,使用sklearn.naive_bayes.MultinomialNB实 现多项式朴素贝叶斯。

 补充: 多项式分布来源于统计学中的多项式实验:实验包括n次重 复试验,每项试验都有不同的可能结果。在任何给定的试验 中,特定结果发生的概率是不变的

 实战——肿瘤类别的分类

数据集简介

        威斯康星乳腺肿瘤数据集是一个非常经典的用于医疗病情分析 的数据集,它包括569个 病例的数据样本,每个样本具有30个特征,而样本共分为两类:恶 性(Malignant)、良性 (Benign)。 使用sklearn.datasets.load_breast_cancer加载数据集 。

使用高斯朴素贝叶斯分类

由于数据集的各个特征属于连续型变量(半径、表面积、平滑 度等),所以使用高斯朴 素贝叶斯(GaussianNB)进行分类。

from sklearn.datasets import load_breast_cancer
 
cancer = load_breast_cancer()  # 加载威斯康星乳腺肿瘤数据集
 
# 拆分数据集
from sklearn.model_selection import train_test_split
 
X_train,X_test,y_train,y_test = train_test_split(cancer.data,cancer.target,random_state=666)
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB
gnb = GaussianNB()
gnb.fit(X_train,y_train)  # 训练集上拟合
gnb.score(X_test,y_test)  # 测试集上测试