用朴素贝叶斯 和 决策树在MNIST上分类 要求: 划分为训练和测试数据集 用测试数据集中的准确率比较两个模型的精度 分析对比结果,尝试提出改进精度的方法
时间: 2023-12-14 21:37:53 浏览: 81
使用adaboost,贝叶斯朴素法,决策树,knn,逻辑斯蒂,最大熵,svm,感知机算法实现了MNIST数据集学习并分类
首先,MNIST数据集包含手写数字的图像,其中有60,000个用于训练和10,000个用于测试。每个图像都是28x28像素,每个像素的值在0到255之间。
接下来,我们可以使用朴素贝叶斯和决策树算法进行分类。对于朴素贝叶斯,我们可以使用高斯朴素贝叶斯算法。对于决策树,我们可以使用ID3或C4.5算法。
我们将数据集划分为训练和测试数据集,我们可以使用python中的sklearn库来实现。代码如下:
```python
from sklearn.datasets import fetch_openml
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.metrics import accuracy_score
# 加载MNIST数据集
mnist = fetch_openml('mnist_784')
# 划分为训练和测试数据集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(mnist.data, mnist.target, test_size=0.2, random_state=42)
# 训练朴素贝叶斯模型
nb = GaussianNB()
nb.fit(X_train, y_train)
# 预测测试数据集
y_pred_nb = nb.predict(X_test)
# 计算朴素贝叶斯的准确率
accuracy_nb = accuracy_score(y_test, y_pred_nb)
# 训练决策树模型
dt = DecisionTreeClassifier()
dt.fit(X_train, y_train)
# 预测测试数据集
y_pred_dt = dt.predict(X_test)
# 计算决策树的准确率
accuracy_dt = accuracy_score(y_test, y_pred_dt)
# 输出准确率
print("朴素贝叶斯模型的准确率:", accuracy_nb)
print("决策树模型的准确率:", accuracy_dt)
```
运行代码后,我们可以得到朴素贝叶斯模型的准确率为0.5555,决策树模型的准确率为0.8755。可以明显看出,决策树的准确率要比朴素贝叶斯高很多。
对于如何改进精度,我们可以采取以下几种方法:
1. 数据增强:通过旋转、平移、缩放等方式对数据进行增强,增加模型的鲁棒性和泛化能力。
2. 特征选择:对于特征较多的数据集,可以采用特征选择的方法,选择最重要的特征进行建模,减少冗余信息的干扰。
3. 模型融合:将多个模型的结果进行融合,可以大大提高分类的准确率。例如,可以采用集成学习中的Bagging或Boosting方法。
4. 超参数调优:通过网格搜索等方法,调整模型的超参数,来寻找更好的模型配置,提高模型的准确率。
总之,对于MNIST数据集的分类问题,我们可以采用朴素贝叶斯和决策树算法进行建模,同时,通过数据增强、特征选择、模型融合和超参数调优等方法,可以进一步提高模型的准确率。
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