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[人工智能]笔记四 朴素贝叶斯分类器

一、条件概率

条件概率是指事件A在另外一个事件B已经发生条件下的发生概率,记P(A|B)。

?fig1

?举例说明:如上图,求P(Y=0|X=1)

P(Y=0|X=1)=\frac{0.2}{0.2+0.4}=\frac{P(X=1,Y=0)}{P(X=1)}=\frac{0.2}{0.6}=\frac{1}{3}

由此可以看出条件概率的求解公式:

P(A|B)=\frac{P(AB)}{P(B)}

二、贝叶斯定理

贝叶斯定理是关于随机事件A和B的条件概率(或边缘概率)的一则定理。下面不加证明地直接给出贝叶斯定理:

P(A|B)=\frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}

贝叶斯定理之所以有用,是因为我们在生活中经常遇到这种情况:我们可以很容易直接得出P(B|A),P(A|B)则很难直接得出,但我们更关心P(A|B),贝叶斯定理就为我们打通从P(B|A)获得P(A|B)的道路。

三、朴素贝叶斯分类

?朴素贝叶斯的思想基础是这样的:对于给出的待分类项,求解在此项出现的条件下各个类别出现的概率,哪个最大,就认为此待分类项属于哪个类别。

?那么现在的关键就是如何计算第3步中的各个条件概率。我们可以这么做

?下面我们来介绍一个全概率公式,它表达的意义是:随机事件X 的发生可能与多个原因有关,考虑全部原因引起事件X 发生的概率总和即为随机事件X 发生的概率,下面给出全概率公式:
P(X)=\sum_{Y}P(X,Y)=\sum_{Y}P(X|Y)P(Y)

因此可以推出朴素贝叶斯公式:

P(y_{i}|x)=\frac{P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})}{\sum_{i=1}^{n}P(x|y_{i})P(y_{i})}=\frac{P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})}{\sum_{i=1}^{n}P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})}

?特征的条件独立性假设是朴素二字的由来,给定样本特征向量之后,朴素贝叶斯分类器取后验概率最大值对应的样本类别作为预测分类,如下所示:

y = argmax_{(i)}P(y_{i}|x)=argmax_{(i)}\frac{P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})}{\sum_{i=1}^{n}P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})}

上式中,由于分母对于所有的样本类别是相同的,不影响函数最大值点的确定,所以朴素贝叶斯分类器的表达式可以简化为:

y = argmax_{(i)}P(y_{i}|x)=argmax_{(i)}P(y_{i})\prod_{j=1}^{m}P(a_{j}|y_{i})

朴素贝叶斯分类器将后验概率最大的样本类别作为预测分类,在计算上等价于将联合概率最大的样本类别作为预测结果

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加:2021-09-27 14:05:27  更:2021-09-27 14:07:54 
 
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