朴素贝叶斯的垃圾邮件分类

数据集:本次实验中,所采用的数据集为Enron Email Dataset。该数据集已经对正常邮件和垃圾邮件进行了分类。下载保存到本文件目录中。

代码实现过程:

1.导包

2.读入数据:读入了所有邮件内容和标签,其中邮件内容存储在data中,标签存储在target当中,“1”表示为垃圾邮件,“0”表示为正常邮件。

3.定义一个类对数据进行预处理

4.数据处理:①计算(对数)类先验,即计算P(垃圾邮件)和P(正常邮件);②词汇表(即正常邮件和垃圾邮件中出现的所有单词,方便进行拉普拉斯平滑);③垃圾邮件和非垃圾邮件的词频,即给定词在垃圾邮件和非垃圾邮件中出现的次数。

5.定义一个类 SpamDetector对测试集进行测试

代码:

import os
import re
import string
import math
DATA_DIR = 'enron'
target_names = ['ham', 'spam']
def get_data(DATA_DIR):
    subfolders = ['enron%d' % i for i in range(1,7)]
    data = []
    target = []
    for subfolder in subfolders:
        # spam
        spam_files = os.listdir(os.path.join(DATA_DIR, subfolder, 'spam'))
        for spam_file in spam_files:
            with open(os.path.join(DATA_DIR, subfolder, 'spam', spam_file), encoding="latin-1") as f:
                data.append(f.read())
                target.append(1)
        # ham
        ham_files = os.listdir(os.path.join(DATA_DIR, subfolder, 'ham'))
        for ham_file in ham_files:
            with open(os.path.join(DATA_DIR, subfolder, 'ham', ham_file), encoding="latin-1") as f:
                data.append(f.read())
                target.append(0)
    return data, target
 
X, y = get_data(DATA_DIR)
 
class SpamDetector_1(object):
    """Implementation of Naive Bayes for binary classification"""
    #清除空格
    def clean(self, s):
        translator = str.m

### 朴素贝叶斯算法用于垃圾邮件分类的实现 #### 实现概述 朴素贝叶斯是一种基于贝叶斯定理的简单高效分类器,它假设特征之间相互独立,在文本分类任务中表现出色。对于垃圾邮件分类问题,可以通过以下步骤完成模型的设计与实现。 --- #### 步骤详解 1. **数据收集** 数据集的选择至关重要。常用的公开数据集包括 Enron 和 Kaggle 提供的垃圾邮件分类数据集[^3]。这些数据集中通常包含两类标签:正常邮件(ham)和垃圾邮件(spam),并附带相应的邮件正文内容。 2. **数据预处理** 数据预处理的目标是清洗原始数据并将文本转化为适合机器学习模型使用的数值表示形式。 - 文本清理:删除无关字符(如 HTML 标签、特殊符号等)以及停用词(如“the”、“is”等高频低价值词汇)。 - 分词:将每封邮件的内容拆解成单独的词语或短语。 - 特征提取:利用 `CountVectorizer` 或 `TfidfVectorizer` 将文本转换为词频向量或 TF-IDF 向量[^3]。 ```python from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer vectorizer = CountVectorizer() X_train_counts = vectorizer.fit_transform(train_emails) ``` 3. **模型训练** 训练阶段涉及选择合适的朴素贝叶斯变体来适应具体场景。针对垃圾邮件分类问题,多项式朴素贝叶斯(Multinomial Naive Bayes)是最常见的选择之一,因为它适用于离散特征(如词频计数)。 - 划分数据集:将数据分为训练集和测试集(例如按 70%-30% 的比例划分)。 - 初始化模型并拟合数据: ```python from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB model = MultinomialNB() model.fit(X_train, y_train) # X_train 是特征矩阵,y_train 是目标标签 ``` 4. **模型评估** 使用测试集验证模型性能,计算关键指标如准确率(accuracy)、精确率(precision)、召回率(recall)和 F1-score。 - 示例代码如下: ```python from sklearn.metrics import accuracy_score, classification_report predictions = model.predict(X_test) print(f"Accuracy: {accuracy_score(y_test, predictions)}") print(classification_report(y_test, predictions)) ``` 5. **预测新邮件** 对未知邮件进行分类时,需先将其经过相同的预处理流程再传递至已训练好的模型。 - 新邮件分类示例: ```python new_email = ["Congratulations! You've won a free ticket to the Bahamas."] email_vector = vectorizer.transform(new_email) prediction = model.predict(email_vector) if prediction[0] == 'spam': print("This is spam.") else: print("This is not spam.") ``` --- ### 总结 通过上述过程可以看出,朴素贝叶斯算法凭借其简洁性和高效性成为解决垃圾邮件分类的理想工具。尽管该方法依赖于条件独立性的假设,但它在实际应用中依然能取得令人满意的成果[^2]。 ---
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