matlab实现朴素贝叶斯分类
时间: 2023-10-16 09:22:22 浏览: 135
好的,下面是朴素贝叶斯分类的 MATLAB 实现过程:
假设我们有一个数据集,其中包含 $m$ 个样本,每个样本有 $n$ 个特征。我们要使用朴素贝叶斯分类器对这些样本进行分类。
首先,我们需要计算出各个类别的先验概率 $P(y=c_k)$,其中 $c_k$ 表示第 $k$ 个类别。这可以通过统计数据集中每个类别出现的次数来计算:
```matlab
class_counts = histcounts(labels); % 统计每个类别的样本数量
prior_probs = class_counts / numel(labels); % 计算每个类别的先验概率
```
接下来,我们需要计算每个特征在给定类别下的条件概率 $P(x_j|y=c_k)$。由于朴素贝叶斯分类器假设所有特征之间相互独立,因此我们可以将条件概率分解为每个特征的概率乘积:
$$P(x_1,x_2,\dots,x_n|y=c_k) = P(x_1|y=c_k) \cdot P(x_2|y=c_k) \cdots P(x_n|y=c_k)$$
对于连续的特征,我们可以假设其分布服从高斯分布,并使用样本均值和标准差来估计概率密度函数。对于离散的特征,我们可以直接计算每个取值在给定类别下出现的概率。
```matlab
for k = 1:num_classes
% 获取属于第 k 类的样本的特征值
Xk = X(labels == k, :);
% 计算连续特征的均值和标准差
means = mean(Xk);
stds = std(Xk);
% 计算每个特征在给定类别下的条件概率
for j = 1:num_features
if feature_types(j) == "continuous"
% 连续特征
xj_probs = normpdf(X(:, j), means(j), stds(j));
else
% 离散特征
xj_probs = zeros(num_samples, 1);
for xi = unique(Xk(:, j))'
xj_probs(X(:, j) == xi) = sum(Xk(:, j) == xi) / sum(labels == k);
end
end
% 将条件概率保存到矩阵中
cond_probs(:, j, k) = xj_probs;
end
end
```
最后,我们可以使用贝叶斯公式计算每个样本属于每个类别的后验概率,并选择具有最大后验概率的类别作为预测结果:
```matlab
post_probs = zeros(num_samples, num_classes);
for i = 1:num_samples
for k = 1:num_classes
% 计算后验概率
post_probs(i, k) = prior_probs(k) * prod(cond_probs(i, :, k));
end
% 选择后验概率最大的类别作为预测结果
[~, pred_labels(i)] = max(post_probs(i, :));
end
```
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