《机器学习(周志华)》笔记--贝叶斯分类器(2)--朴素贝叶斯分类器:先验概率、后验概率、条件概率、朴素贝叶斯表达式、拉普拉斯平滑

二、朴素贝叶斯分类器

1、相关三概率

  给定 N 个类别,设随机样本向量x={x1,x2,…,xd} ,相关的三个概率:

  (1)先验概率P(c) :根据以前的知识和经验得出的c类样本出现的概率,与现在无关。

  (2)后验概率P(c|x) :相对于先验概率而言,表示x 属于c类的概率。

  (3)条件概率P(x|c) :已知属于c类的样本中发生x的概率。

2、朴素贝叶斯表达式

   贝叶斯公式:

      

   贝叶斯决策:

      

  朴素的贝叶斯分类器:假设所有的属性都相互独立。基于属性条件独立性假设,P(c|x) 可写作:

       

  可得出朴素贝叶斯分类器的表达式:

       

   先验概率:

      

  条件概率:

      

   例:

        

    一个销售顾客的数据库如右表所示,利用贝叶斯法则预测,符合下列条件的人员购买计算机的可能性x=(年龄<30,收入=中,学生否=Y,信用=一般)。

  解:

    假定C1={购买计算机},C2={不购买计算机},

    先验概率:

        P(C1)=9/14=0.643,

                        P (C2)=5/14=0.357,

    条件概率:

        P(年龄<30|C1)=2/9,        P(年龄<30|C2)=3/5

        P(收入=中|C1)=4/9,           P(收入=中|C2)=2/5

        P(学生否=Y|C1)=6/9,           P(学生否=Y|C2)=1/5

        P(信用=一般|C1)=6/9,          P(信用=一般|C2)=2/5

    因此

        P(x|C1)=(2/9)*(4/9)*(6/9)*(6/9)=0.044

                P(x|C2)=(3/5)*(2/5)*(1/5)*(2/5)=0.019

    最后计算:

      P(x|C1)*P(C1) =0.044*0.643=0.028

                      P(x|C2)*P(C2)=0.019*0.357=0.007

    因为P(x|C1)*P(C1)>P(x|C2)*P(C2) ,顾客x购买计算机的可能性比较大。

 3、拉普拉斯平滑 

  拉普拉斯平滑:为了避免其他属性携带的信息被其他未出现过的属性值“抹去”,在估计概率值时通常要进行平滑。具体的说,令N表示训练集D中的类别数,Ni表示第i个属性可能的取值数,则:

                  

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