朴素贝叶斯分类器:优点和缺点,应用程序和类型解释

已发表: 2020-12-11

当你需要一个快速解决问题的算法时,你会去哪里? 你去朴素贝叶斯分类器。 这是一种快速简单的算法,可以解决各种分类问题。 在这篇文章中,我们将了解这个算法是什么,它是如何工作的,以及它的品质是什么。 让我们开始吧。

目录

什么是朴素贝叶斯分类器?

朴素贝叶斯分类器根据贝叶斯定理将数据分成不同的类别,同时假设所有预测变量相互独立。 它假定类中的特定特征与其他特征的存在无关。

例如,如果水果是绿色的、圆形的并且直径为 10 英寸,您可以将其视为西瓜。 这些特征的存在可能相互依赖,但它们中的每一个都独立地影响了所考虑的水果是西瓜的概率。 这就是为什么这个分类器的名称中有“朴素”一词。

该算法非常流行,因为它甚至可以胜过非常先进的分类技术。 此外,它非常简单,您可以快速构建它。

这是贝叶斯定理,它是该算法的基础:

P(c | x) = P(x | c) P(c)/ P(x)

在这个等式中,“c”代表类,“x”代表属性。 P(c/x) 代表根据预测器分类的后验概率。 P(x) 是预测器的先验概率,P(c) 是类的先验概率。 P(x/c) 根据类别显示预测变量的概率。

阅读:朴素贝叶斯解释

朴素贝叶斯的优点

  • 该算法运行速度非常快,可以轻松预测测试数据集的类别。
  • 您可以使用它来解决多类预测问题,因为它对它们非常有用。
  • 如果特征独立的假设成立,朴素贝叶斯分类器的性能优于其他训练数据较少的模型。
  • 如果您有分类输入变量,与数值变量相比,朴素贝叶斯算法的性能非常好。

朴素贝叶斯的缺点

  • 如果您的测试数据集具有训练数据集中不存在的类别的分类变量,则朴素贝叶斯模型将为其分配零概率,并且无法在这方面做出任何预测。 这种现象称为“零频率”,您必须使用平滑技术来解决此问题。
  • 该算法作为一个糟糕的估计器也是臭名昭著的。 所以,你不应该太认真地对待“predict_proba”的概率输出。
  • 它假设所有特征都是独立的。 虽然理论上听起来不错,但在现实生活中,您几乎找不到一组独立的功能。

朴素贝叶斯算法的应用

正如您必须注意到的那样,该算法为其用户提供了很多优势。 这就是为什么它在各个领域也有很多应用。 以下是朴素贝叶斯算法的一些应用:

  • 由于该算法快速高效,您可以使用它进行实时预测。
  • 该算法在多类预测中很流行。 使用此算法,您可以轻松找到多个目标类别的概率。
  • 电子邮件服务(如 Gmail)使用此算法来确定电子邮件是否为垃圾邮件。 该算法非常适合垃圾邮件过滤。
  • 它对特征独立性的假设,以及解决多类问题的有效性,使其非常适合执行情感分析。 情绪分析是指识别目标群体(客户、观众等)的正面或负面情绪。
  • 协同过滤和朴素贝叶斯算法共同构建推荐系统。 这些系统使用数据挖掘和机器学习来预测用户是否想要特定资源。

另请阅读:机器学习模型解释

朴素贝叶斯分类器的类型

该算法有多种。 以下是主要的:

伯努利朴素贝叶斯

在这里,预测变量是布尔变量。 因此,您拥有的唯一值是“真”和“假”(您也可以拥有“是”或“否”)。 当数据根据多元伯努利分布时,我们使用它。

多项朴素贝叶斯

人们使用这种算法来解决文档分类问题。 例如,如果您想确定文档属于“法律”类别还是“人力资源”类别,您可以使用此算法对其进行排序。 它使用当前单词的频率作为特征。

高斯朴素贝叶斯

如果预测变量不是离散的而是具有连续值,我们假设它们是来自高斯分布的样本。

结论

我们希望您发现这篇文章很有用。 如果您对朴素贝叶斯算法有任何疑问,请随时在评论部分分享。 我们很乐意听取您的意见。

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朴素贝叶斯的局限性是什么?

朴素贝叶斯分类器是一种算法,用于使用一组已知的训练数据对新数据实例进行分类。 这是一个很好的分类算法; 但是,特征的数量必须等于数据中的属性数量。 当用于对大量项目进行分类时,计算成本很高。 它不适用于数值数据。 它只有在功能相互独立时才能工作。 当特征值是名义值时,它是不合适的。 它要求特征值是互斥的。 它要求特征值的频率与它们正确的概率成正比。

朴素贝叶斯分类器最大的优点和缺点是什么?

朴素贝叶斯的最大优势在于它可以处理非常小的数据集。 它是最流行的垃圾邮件过滤算法之一。 而且,实现起来也比较简单。 它几乎总是被用作分类器。 如果数据集不可用,仍然可以将其用作分类算法。 该算法用于电子邮件垃圾邮件过滤,谷歌也使用它对网页进行分类。 但是,它在更复杂的分类问题中可能没有那么有效。 它只有在功能相互独立时才能工作。

如何在朴素贝叶斯中停止过度拟合?

过度拟合的一个原因是训练数据错误。 如果您有一个包含大量噪声的训练数据集并且您有很多训练示例,则分类器将查看训练数据中的噪声,而不是您尝试为其构建模型的底层模式。 另一个原因是你的模型太复杂了。 如果您有一个模型,其中输入的微小变化会导致输出的巨大变化,您可能会过度拟合。 另一种解决方案是使用正则化。 正则化将缩小模型中的长分支。 它可以平滑您的模型并防止过度拟合。