1.了解朴素贝叶斯算法的基本原理,用python代码实现 2.能够使用朴素贝叶斯算法对数据进行分类 ,用python代码实现 3.了解最小错误概率贝叶斯分类器和最小风险概率贝叶斯分类器 ,用python代码实现 4.学会对于分类器的性能评估方法,用python代码实现

时间: 2024-03-25 11:40:42 浏览: 29
好的,我会逐一回答您的问题,并提供相应的Python代码实现。 1. 朴素贝叶斯算法的基本原理,用Python代码实现 以下是一个简单的朴素贝叶斯分类器的Python代码实现,用于分类鸢尾花数据集。 ``` import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split class NaiveBayes: def __init__(self): self.phi_y = None self.phi_x_y = None self.classes = None def fit(self, X, y): self.classes = np.unique(y) n_samples, n_features = X.shape n_classes = len(self.classes) self.phi_y = np.zeros(n_classes) self.phi_x_y = np.zeros((n_classes, n_features)) for i, c in enumerate(self.classes): X_i = X[y == c] self.phi_y[i] = len(X_i) / n_samples self.phi_x_y[i, :] = (np.sum(X_i, axis=0) + 1) / (len(X_i) + 2) def predict(self, X): probs = np.zeros((X.shape[0], len(self.classes))) for i, c in enumerate(self.classes): probs[:, i] = np.log(self.phi_y[i]) + np.sum(np.log(self.phi_x_y[i, :][None, :] ** X), axis=1) return self.classes[np.argmax(probs, axis=1)] # 加载鸢尾花数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.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=1) # 初始化朴素贝叶斯分类器 nb = NaiveBayes() # 训练模型 nb.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = nb.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = np.mean(y_pred == y_test) print("Accuracy:", accuracy) ``` 2. 使用朴素贝叶斯算法对数据进行分类,用Python代码实现 以下是使用朴素贝叶斯分类器对鸢尾花数据集进行分类的Python代码实现。 ``` import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.naive_bayes import GaussianNB # 加载鸢尾花数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.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=1) # 初始化朴素贝叶斯分类器 nb = GaussianNB() # 训练模型 nb.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = nb.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = np.mean(y_pred == y_test) print("Accuracy:", accuracy) ``` 3. 最小错误概率贝叶斯分类器和最小风险概率贝叶斯分类器,用Python代码实现 以下是最小错误概率贝叶斯分类器和最小风险概率贝叶斯分类器的Python代码实现,用于分类鸢尾花数据集。 最小错误概率贝叶斯分类器: ``` import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.naive_bayes import GaussianNB # 加载鸢尾花数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.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=1) # 初始化朴素贝叶斯分类器 nb = GaussianNB() # 训练模型 nb.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = nb.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = np.mean(y_pred == y_test) print("Accuracy:", accuracy) ``` 最小风险概率贝叶斯分类器: ``` import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.naive_bayes import GaussianNB # 加载鸢尾花数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.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=1) # 初始化朴素贝叶斯分类器 nb = GaussianNB() # 训练模型 nb.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = nb.predict(X_test) # 计算各个类别的代价(或风险) cost = np.array([[0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 0]]) # 计算各个类别的期望代价 expected_cost = np.dot(nb.predict_proba(X_test), cost.T) # 预测测试集,并选择期望代价最小的类别 y_pred = np.argmin(expected_cost, axis=1) # 计算准确率 accuracy = np.mean(y_pred == y_test) print("Accuracy:", accuracy) ``` 4. 对于分类器的性能评估方法,用Python代码实现 以下是使用Python代码实现准确率、召回率、F1值、ROC曲线和AUC的示例代码,用于分类鸢尾花数据集。 ``` import numpy as np 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, recall_score, f1_score, roc_curve, auc # 加载鸢尾花数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.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=1) # 初始化朴素贝叶斯分类器 nb = GaussianNB() # 训练模型 nb.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = nb.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print("Accuracy:", accuracy) # 计算召回率 recall = recall_score(y_test, y_pred, average='weighted') print("Recall:", recall) # 计算F1值 f1 = f1_score(y_test, y_pred, average='weighted') print("F1:", f1) # 计算ROC曲线和AUC probs = nb.predict_proba(X_test) fpr, tpr, thresholds = roc_curve(y_test, probs[:, 1], pos_label=1) auc_score = auc(fpr, tpr) print("AUC:", auc_score) ```

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