自适应代价敏感朴素贝叶斯:不平衡数据分类新方法

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"该文主要探讨了如何利用代价敏感学习的思想改进朴素贝叶斯分类算法,以应对不平衡数据集的分类挑战。通过构建适应不平衡数据分布的自适应代价函数,并引入全局代价矩阵,作者提出了一个新的基于代价敏感的朴素贝叶斯分类算法。实验证明,该算法在UCI数据集上表现出了对不平衡数据的有效性和可行性,适用于解决现实世界中的分类问题。文章还提及了相关的国家自然科学基金和广东省自然科学基金项目的支持。" 在实际的机器学习任务中,不平衡数据集是一个常见的问题,即某些类别的样本数量远多于其他类别,导致分类器往往偏向于预测多数类别,而忽视少数类。传统的分类算法如朴素贝叶斯在这种情况下可能无法得到理想的性能。为了解决这个问题,代价敏感学习提供了一种思路,它考虑了错误分类的成本,使得算法更加关注那些误分类代价高的样本。 代价敏感学习的核心在于定义合适的代价矩阵,该矩阵反映了各类别错误分类的成本。然而,确定这些代价通常需要领域知识,并且可能难以精确量化。因此,作者提出了一种自适应的代价函数,它能够根据数据集的不平衡情况自动调整代价,减少了对先验知识的依赖。 在朴素贝叶斯分类器的基础上,通过结合这个自适应代价函数,算法能够在决策过程中更重视少数类别的样本,从而提高分类的准确性和鲁棒性。全局代价矩阵的引入进一步增强了算法的适应性,确保在处理大规模数据时,算法仍能保持良好的性能。 实验部分,作者使用了多个UCI数据集进行测试,结果显示,基于代价敏感的朴素贝叶斯分类算法在不平衡数据集上的分类效果优于传统朴素贝叶斯,证明了这种方法的有效性和实用性。这为处理不平衡数据问题提供了一个新的解决方案,特别是在需要考虑误分类成本的实际应用中,如医疗诊断、金融风险评估等领域。 本文的研究为不平衡数据分类提供了一种新的策略,通过代价敏感学习改进了朴素贝叶斯分类器,提高了对少数类别的识别能力,有助于提升整体分类系统的性能。这一工作对于理解并解决机器学习中的不平衡数据问题具有重要的理论和实践价值。