机器学习--朴素贝叶斯算法

Sklearn提供三种朴素贝叶斯模型。其优点是对小规模数据表现好,适合增量学习,能减少储存空间和后续训练时间,且对缺失数据不敏感;缺点是假设样本独立性偏离实际,应用受限,且对输入数据类型敏感,需针对不同数据用不同模型。

Sklearn提供三种朴素贝叶斯模型

from sklearn.naive_bayes import GaussianNB, BernoulliNB, MultinomialNB 
模型名称中文释义数据分布特征特点
GaussianNB高斯朴素贝叶斯模型连续式数据特征的数据是连续的,比如人的身高从1.7~1.9之间可以用曲线图表示
BernoulliNB伯努利朴素贝叶斯模型离散式数据所有特征必须是0或1,表示出现或不出现
MultinomialNB 管多项式朴素贝叶斯模型离散式数据适用于文本分类,计算某些词出现的概率

优点

1.对小规模的数据表现好,适合增量学习

增量学习:指一个学习系统能不断地从新样本中学习新的知识,并能保存大部分以前已经学习到的知识无需保存历史数据,从而减少储存空间的占用;另一方面增量学习在当前的样本训练中充分利用了历史的训练结果,从而显著地减少了后续训练的时间,当数据很大的时候,有几百个特征,内存是一次性容纳不下的,通过增量学习能够有效的处理。
2.对缺失数据不敏感,对训练样本的特征与类别只是计算概率

缺点

1.假设样本的独立性,偏离实际,因为实际生活中假设往往不成立,因此朴素贝叶斯算法实际的应用是有限制的
2.针对不同的输入数据,需要使用不同的模型,对于输入的数据类型敏感

### 朴素贝叶斯分类器在机器学习中的应用及其实现 #### 原理概述 朴素贝叶斯分类器基于贝叶斯定理构建,假设特征之间相互独立。这一假设使得计算条件概率变得更为简便,从而提高了模型训练效率[^1]。 #### 实现过程 以下是使用 `scikit-learn` 库实现朴素贝叶斯分类器的一个具体例子: ```python from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.naive_bayes import GaussianNB from sklearn.metrics import accuracy_score # 加载数据集 data = load_iris() X, y = data.data, data.target # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3, random_state=42) # 初始化高斯朴素贝叶斯模型 model = GaussianNB() # 训练模型 model.fit(X_train, y_train) # 预测测试集标签 y_pred = model.predict(X_test) # 输出准确率 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print(f"模型准确率为: {accuracy:.2f}") ``` 上述代码展示了如何加载鸢尾花数据集、划分训练集与测试集、初始化高斯朴素贝叶斯模型以及评估其性能。 #### 特点分析 相比于其他复杂的分类算法朴素贝叶斯具有以下几个显著特点: - **高效性**:由于假设特征间独立,减少了参数估计的数量,适合处理大规模数据集。 - **易用性**:无需调整过多超参数即可获得较好的效果,在某些场景下甚至优于更复杂的模型[^2]。 #### 应用领域 除了常见的文本分类任务外,朴素贝叶斯还被广泛应用在医疗诊断、信用评分等多个领域中。例如通过患者的症状描述预测可能患有的疾病类型;或者利用客户的财务状况判断是否存在违约风险等问题都可以采用该方法解决[^3]。
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