实现朴素贝叶斯分类算法,验证算法的正确性,并将算法应用于给定的数据集Data_User_Modeling数据集
时间: 2023-12-03 19:47:18 浏览: 117
朴素贝叶斯分类算法是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分类算法。该算法通常用于文本分类、垃圾邮件过滤和情感分析等领域。
下面给出朴素贝叶斯分类算法的基本步骤:
1. 收集训练数据,并将数据分成不同的类别。
2. 计算每个类别中每个特征的先验概率。
3. 计算每个特征在每个类别中的条件概率。
4. 对于一个新的样本,计算其在每个类别中的后验概率,并将其归类为具有最高后验概率的类别。
下面我们将实现朴素贝叶斯分类算法,并使用Data_User_Modeling数据集进行测试。
首先,我们需要导入需要的库:numpy、pandas、sklearn。然后读取数据集,并将其分成训练集和测试集。
```python
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.model_selection import train_test_split
# 读取数据集
data = pd.read_csv('Data_User_Modeling.csv', header=0)
# 将数据集分成训练集和测试集
train_data, test_data = train_test_split(data, test_size=0.3, random_state=0)
```
接下来,我们需要计算每个类别中每个特征的先验概率。具体地,对于每个类别,我们需要计算其先验概率P(C)以及每个特征在该类别中出现的概率P(Fi|C)。
```python
# 计算每个类别中每个特征的先验概率
def calculate_prior_probabilities(train_data):
# 获取所有类别
classes = train_data['UNS'].unique()
# 计算每个类别的先验概率
prior_probabilities = {}
for c in classes:
prior_probabilities[c] = len(train_data[train_data['UNS'] == c]) / len(train_data)
# 计算每个特征在每个类别中出现的概率
conditional_probabilities = {}
for c in classes:
conditional_probabilities[c] = {}
for feature in train_data.columns[:-1]:
feature_probabilities = {}
for value in train_data[feature].unique():
feature_probabilities[value] = len(train_data[(train_data['UNS'] == c) & (train_data[feature] == value)]) / len(train_data[train_data['UNS'] == c])
conditional_probabilities[c][feature] = feature_probabilities
return prior_probabilities, conditional_probabilities
# 计算训练集中的先验概率
prior_probabilities, conditional_probabilities = calculate_prior_probabilities(train_data)
```
最后,我们需要对测试集中的样本进行分类,并计算分类准确率。
```python
# 对测试集中的样本进行分类
def classify_samples(test_data, prior_probabilities, conditional_probabilities):
predictions = []
for i in range(len(test_data)):
probabilities = {}
for c in prior_probabilities:
probabilities[c] = prior_probabilities[c]
for feature in test_data.columns[:-1]:
value = test_data.iloc[i][feature]
probabilities[c] *= conditional_probabilities[c][feature][value]
predictions.append(max(probabilities, key=probabilities.get))
return predictions
# 计算分类准确率
def calculate_accuracy(predictions, test_data):
correct_predictions = 0
for i in range(len(test_data)):
if predictions[i] == test_data.iloc[i]['UNS']:
correct_predictions += 1
return correct_predictions / len(test_data)
# 对测试集进行分类,并计算分类准确率
predictions = classify_samples(test_data, prior_probabilities, conditional_probabilities)
accuracy = calculate_accuracy(predictions, test_data)
print('Classification accuracy:', accuracy)
```
运行上述代码后,可以得到朴素贝叶斯分类器在Data_User_Modeling数据集上的分类准确率。
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