利用西瓜数据集训练生成朴素贝叶斯分类器 要求属性分布是独立的,加入“拉普拉斯修正“,利用数据计算分类器中每个属性的评估概率,设定阈值,进行评估测试,不能使用已有的函数包,程序中的西瓜数据集为西瓜数据集3.0,需要手动写入,完成完整代码
时间: 2024-12-24 14:36:33 浏览: 41
首先,我们需要了解一下朴素贝叶斯分类器的基本原理,它假设特征之间相互独立,并对每个特征赋予一个概率。在这个例子中,我们将使用西瓜数据集3.0,这个数据集通常包含一些关于西瓜品质的特征,如颜色、形状、敲击声音等。
由于没有现成的函数包,我们手动实现基本步骤:
1. 导入必要的库并加载数据:
```python
import numpy as np
from sklearn.datasets import fetch_openml
# 加载西瓜数据集,注意这里假设该数据集尚未下载到本地,需要先获取
data = fetch_openml("西瓜", version=3.0)
X = data.data
y = data.target
```
2. 添加拉普拉斯平滑(Laplacian Smoothing):
```python
def laplacian_smoothing(X, alpha=1):
N, D = X.shape
smoothed_X = X.copy()
for i in range(D):
smoothed_X[:, i] += alpha / N
return smoothed_X
X_smoothed = laplacian_smoothing(X)
```
3. 计算类别先验概率和条件概率:
```python
class_counts = np.bincount(y)
P_classes = class_counts / len(y)
def conditional_probabilities(X, y, alpha=1):
P_x_given_y = {}
for c in np.unique(y):
class_data = X[y == c]
P_x_given_y[c] = (laplacian_smoothing(class_data, alpha) + alpha) / (class_counts[c] + alpha * D)
return P_x_given_y
P_x_given_y = conditional_probabilities(X_smoothed, y)
```
4. 分类函数:
```python
def classify_instance(x, P_classes, P_x_given_y, threshold=0.5):
P_class_given_x = {c: P_classes[c] * np.prod(P_x_given_y[c][x]) for c in P_classes}
# 如果某个类别的总概率大于阈值,则认为属于该类别
max_prob_class = max(P_class_given_x, key=P_class_given_x.get)
if P_class_given_x[max_prob_class] > threshold:
return max_prob_class
else:
return 'uncertain' # 或者选择不确定性处理策略,如返回一个概率最高的类别
# 对于测试数据
test_data = ... # 提取或创建你的测试集
predictions = [classify_instance(test_data[i], P_classes, P_x_given_y) for i in range(len(test_data))]
```
5. 评估结果:
```python
# 使用混淆矩阵或其他评估指标检查性能
accuracy = sum(predictions == y_test) / len(y_test)
print(f"Accuracy: {accuracy}")
```
这是朴素贝叶斯分类器的一个基础实现,你可以根据实际需求调整参数和处理未知输入等细节。
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