Ⅰ 贝叶斯分类算法和朴素贝叶斯算法的区别
为了测试评估贝叶斯分类器的性能,用不同数据集进行对比实验是必不可少的. 现有的贝叶斯网络实验软件包都是针对特定目的设计的,不能满足不同研究的需要. 介绍了用Matlab在BNT软件包基础上建构的贝叶斯分类器实验平台MBNC,阐述了MBNC的系统结构和主要功能,以及在MBNC上建立的朴素贝叶斯分类器NBC,基于互信息和条件互信息测度的树扩展的贝叶斯分类器TANC,基于K2算法和GS算法的贝叶斯网络分类器BNC. 用来自UCI的标准数据集对MBNC进行测试,实验结果表明基于MBNC所建构的贝叶斯分类器的性能优于国外同类工作的结果,编程量大大小于使用同类的实验软件包,所建立的MBNC实验平台工作正确、有效、稳定. 在MBNC上已经进行贝叶斯分类器的优化和改进实验,以及处理缺失数据等研究工作.
Ⅱ 贝叶斯分类算法的分类
(1) 朴素贝叶斯算法
设每个数据样本用一个n维特征向量来描述n个属性的值,即:X={x1,x2,…,xn},假定有m个类,分别用C1, C2,…,Cm表示。给定一个未知的数据样本X(即没有类标号),若朴素贝叶斯分类法将未知的样本X分配给类Ci,则一定是
P(Ci|X)>P(Cj|X) 1≤j≤m,j≠i
根据贝叶斯定理
由于P(X)对于所有类为常数,最大化后验概率P(Ci|X)可转化为最大化先验概率P(X|Ci)P(Ci)。如果训练数据集有许多属性和元组,计算P(X|Ci)的开销可能非常大,为此,通常假设各属性的取值互相独立,这样
先验概率P(x1|Ci),P(x2|Ci),…,P(xn|Ci)可以从训练数据集求得。
根据此方法,对一个未知类别的样本X,可以先分别计算出X属于每一个类别Ci的概率P(X|Ci)P(Ci),然后选择其中概率最大的类别作为其类别。
朴素贝叶斯算法成立的前提是各属性之间互相独立。当数据集满足这种独立性假设时,分类的准确度较高,否则可能较低。另外,该算法没有分类规则输出。
(2) TAN算法(树增强型朴素贝叶斯算法)
TAN算法通过发现属性对之间的依赖关系来降低NB中任意属性之间独立的假设。它是在NB网络结构的基础上增加属性对之间的关联(边)来实现的。
实现方法是:用结点表示属性,用有向边表示属性之间的依赖关系,把类别属性作为根结点,其余所有属性都作为它的子节点。通常,用虚线代表NB所需的边,用实线代表新增的边。属性Ai与Aj之间的边意味着属性Ai对类别变量C的影响还取决于属性Aj的取值。
这些增加的边需满足下列条件:类别变量没有双亲结点,每个属性有一个类别变量双亲结点和最多另外一个属性作为其双亲结点。
找到这组关联边之后,就可以计算一组随机变量的联合概率分布如下:
其中ΠAi代表的是Ai的双亲结点。由于在TAN算法中考虑了n个属性中(n-1)个两两属性之间的关联性,该算法对属性之间独立性的假设有了一定程度的降低,但是属性之间可能存
在更多其它的关联性仍没有考虑,因此其适用范围仍然受到限制。
Ⅲ 贝叶斯算法“对输入数据的准备方式较为敏感”是什么意思
1、贝叶斯网络是:一种概率网络,它是基于概率推理的图形化网络,而贝叶斯公式则是这个概率网络的基础。贝叶斯网络是基于概率推理的数学模型,所谓概率推理就是通过一些变量的信息来获取其他的概率信息的过程,基于概率推理的贝叶斯网络(Bayesiannetwork)是为了解决不定性和不完整性问题而提出的,它对于解决复杂设备不确定性和关联性引起的故障有很的优势,在多个领域中获得广泛应用。2、贝叶斯分类算法是:统计学的一种分类方法,它是一类利用概率统计知识进行分类的算法。在许多场合,朴素贝叶斯(NaïveBayes,NB)分类算法可以与决策树和神经网络分类算法相媲美,该算法能运用到大型数据库中,而且方法简单、分类准确率高、速度快。3、贝叶斯网络和贝叶斯分类算法的区别:由于贝叶斯定理假设一个属性值对给定类的影响独立于其它属性的值,而此假设在实际情况中经常是不成立的,因此其分类准确率可能会下降。为此,就衍生出许多降低独立性假设的贝叶斯分类算法,如TAN(treeaugmentedBayesnetwork)算法。贝叶斯分类算法是统计学的一种分类方法,它是一类利用概率统计知识进行分类的算法。在许多场合,朴素贝叶斯(NaïveBayes,NB)分类算法可以与决策树和神经网络分类算法相媲美,该算法能运用到大型数据库中,而且方法简单、分类准确率高、速度快。由于贝叶斯定理假设一个属性值对给定类的影响独立于其它属性的值,而此假设在实际情况中经常是不成立的,因此其分类准确率可能会下降。为此,就衍生出许多降低独立性假设的贝叶斯分类算法,如TAN(treeaugmentedBayesnetwork)算法。
Ⅳ 贝叶斯定律的研究历程
基础概率忽略现象的发现与争论
Kahneman和Tversky开辟了概率推理这一重要的研究领域。他们在20世纪70年代初期的研究首先发现,人们的直觉概率推理并不遵循贝叶斯原理,表现在判断中往往忽略问题中的基础概率信息,而主要根据击中率信息作出判断。他们一个经典性的研究[3]是:告知被试100人中有70人是律师,30人是工程师,从中随机选出一人,当把该人的个性特征描述得象工程师时,被试判断该人为工程师的概率接近0.90。显然被试忽略了工程师的基础概率只有30%。后来他们还采用多种问题验证基础概率忽略现象[4],如让被试解决如下出租车问题:一个城市85%的出租车属于绿车公司,15%属于蓝车公司,现有一出租车卷入肇事逃逸事件,根据一目击者确认,肇事车属于蓝车公司,目击者的可靠性为80%。问肇事车是蓝车的概率是多少。结果大多数被试判断为80%,但如果考虑基础概率则应是41%。
这一研究结果引发了20世纪70年代以来的大量研究。有研究支持其结论,如Eddy用前述乳腺癌问题让内科医生判断,结果95%的人判断介于70%~80%,远高于7.8%[2]。Casscells等人的研究结果表明,即使哈佛医学院的工作人员对解决如乳腺癌和与之相类似的问题都出现同样的偏差[5]。
但也有研究发现,在许多条件下,被试对基础概率的反应是敏感的。例如,如果问题的措辞强调要理解基础概率与判断的相关性[6]或强调事件是随机抽样的[7],则基础概率忽略现象就会减少或消除。另一个引人注意的是Gigerenzer和Hoffrage1995年的研究,他们强调概率信息形式对概率判断的影响。采用15个类似前述乳腺癌的文本问题进行了实验,问题的概率信息用两种形式呈现,一种沿用标准概率形式(百分数);一种用自然数表示的频率形式,如“1000名妇女中有10名患有乳腺癌,在患有乳腺癌的妇女中8名妇女接受早期胸部X射线测定法检查,在没有患乳腺癌的990名妇女中有95名接受早期胸部X射线测定法检查”。结果在频率形式条件下,接近50%的判断符合贝叶斯算法,而在标准概率条件下只有20%的判断符合贝叶斯算法[8]。
而另一些研究者对此也提出异议,有人认为他们在改变信息形式的操作中,同时也改变了其他的变量。如Lewis和Keren[9]提出这种概率信息的改变使原来的一般性问题变成了当前单个情境的具体问题,因而问题变得容易,被试判断的改善不能说明他们的计算与贝叶斯计算一致。另外Fiedler认为[10],他们进行频率形式的操作为所有数据提供了一个共同的参照尺度——即所有数据都是相对于总体(1000名妇女)而言的,依靠它所有的数据变得容易比较。很明显,接受X射线检查并患乳腺癌的妇女的数量(8)与接受X射线检查并无乳腺癌的妇女的数量(95)相比或与接受X射线检查的妇女总数(103)相比都是非常小的。相反,在标准概率条件下,没有共同的参照尺度,表面上击中率(80%)远高于误报率(9.6%),但它们是相对于大小不同的亚样本,而不是相对于总体,不能在同一尺度上进行数量比较。于是他们用4个问题进行了2(数据比较尺度:共同尺度/非共同尺度)×2(数据形式:标准概率/频率)的被试间设计,实验结果表明:不管采用哪一种数据形式,被试在非共同参照尺度条件下,判断准确性都低,在共同参照尺度下,判断准确性高。所以判断准确性与数据形式无关。
可见,人们在概率判断中忽略基础概率是不是一种普遍现象,不同的研究之间存在较大分歧。这将促使研究者们采用各种方法对人们的概率判断推理过程进行更深入的探讨。
贝叶斯推理问题的研究范式
为了探讨上述问题,人们采用了不同的研究范式。从已有的研究看,贝叶斯推理的研究范式主要有两种,一种是文本范式,一种是经验范式。
文本范式是实验中的问题以文本的形式直接提供各事件的基础概率和击中率、误报率等信息,让被试对某一出现的事件作出概率大小的判断。如前述的乳腺癌问题,工程师问题,出租车问题等的研究就是采用这一范式。
然而,在实际生活中,人们进行概率判断需要从自己经历过的事件中搜集信息,而不是像文本范式那样被动得到这些信息。经验范式便克服了文本范式的这一缺陷。经验范式就是在实验中让被试通过经历事件过程,主动搜集信息来获得基础概率、击中率和误报率等各种情况的信息,然后作出概率判断。
例如,Lovett和Schunn为了探讨基础概率信息和特殊信息对被试解决问题策略的影响,利用建筑棒任务(Building Stick Task,BST)进行了实验设计。对于一个给定的BST问题来说,计算机屏幕下方提供3条不同长度(长、中、短)的建筑棒并在上方显示一条一定长度的目标棒,要求被试用建筑棒通过加法(中棒+短棒)策略或减法(长-中或短棒)策略制造目标棒。被试只能凭视觉估计每条棒的长度,迫使他们不能用代数方法而只能用策略尝试来解决问题。基础概率是两种策略解决问题的基本成功率;特殊信息是建筑棒与目标棒的接近类型对选择策略的暗示性和所选策略成功的预见性:长棒接近目标棒则暗示使用减法策略,中棒接近目标棒则暗示使用加法策略,如果暗示性策略成功表明该策略具有预见性,否则为非预见性。问题设计时,在200个任务中控制两种策略基本成功率(偏向:一策略高(如70%),另一策略低(如30%);无偏向:两策略各50%)和暗示性策略对成功预见性的比例(有预见性:暗示性和非暗示性策略成功率分别为80%和20%;无预见性:暗示性和非暗示性策略成功率各50%)。研究者对被试在尝试上述任务前后分别用10个建筑棒任务进行了测试,发现被试在尝试前主要根据特殊信息选择策略,在尝试后主要依据两种策略的基本成功率信息选择策略。说明人们在尝试200个任务后对尝试中的基础概率信息的反映是敏感的。
经验范式的优点在于,实验操作过程非常接近人们在日常生活中获得概率信息以作出判断的情况,较为真实地反映了人们实际的表征信息和作出概率判断的过程。所以许多研究者采用了这一范式。
但研究范式的变化并没有能消除前述的争论,在不同的研究范式下都存在人们对基础概率信息的忽略或敏感现象,并出现了各种对基础概率信息忽略或敏感现象进行解释的理论。
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Ⅵ 为什么朴素贝叶斯称为“朴素”请简述朴素贝叶斯分类的主要思想
朴素贝叶斯分类器是一种应用基于独立假设的贝叶斯定理的简单概率分类器,之所以成为朴素,应该是Naive的直译,意思为简单,朴素,天真。
1、贝叶斯方法
贝叶斯方法是以贝叶斯原理为基础,使用概率统计的知识对样本数据集进行分类。由于其有着坚实的数学基础,贝叶斯分类算法的误判率是很低的。
贝叶斯方法的特点是结合先验概率和后验概率,即避免了只使用先验概率的主观偏见,也避免了单独使用样本信息的过拟合现象。贝叶斯分类算法在数据集较大的情况下表现出较高的准确率,同时算法本身也比较简单。
2、朴素贝叶斯算法
朴素贝叶斯算法(Naive Bayesian algorithm) 是应用最为广泛的分类算法之一。
朴素贝叶斯方法是在贝叶斯算法的基础上进行了相应的简化,即假定给定目标值时属性之间相互条件独立。也就是说没有哪个属性变量对于决策结果来说占有着较大的比重,也没有哪个属性变量对于决策结果占有着较小的比重。
虽然这个简化方式在一定程度上降低了贝叶斯分类算法的分类效果,但是在实际的应用场景中,极大地简化了贝叶斯方法的复杂性。
(6)贝叶斯算法知乎扩展阅读
研究意义
人们根据不确定性信息作出推理和决策需要对各种结论的概率作出估计,这类推理称为概率推理。概率推理既是概率学和逻辑学的研究对象,也是心理学的研究对象,但研究的角度是不同的。概率学和逻辑学研究的是客观概率推算的公式或规则。
而心理学研究人们主观概率估计的认知加工过程规律。贝叶斯推理的问题是条件概率推理问题,这一领域的探讨对揭示人们对概率信息的认知加工过程与规律、指导人们进行有效的学习和判断决策都具有十分重要的理论意义和实践意义。
Ⅶ 贝叶斯算法,谁能告诉我图2怎么算的
图2的那两行数据都是直接统计出来的,很容易的。在8900里和1100里分开算就行了。
Ⅷ 朴素贝叶斯算法的原理是什么
朴素贝叶斯分类(NBC)是以贝叶斯定理为基础并且假设特征条件之间相互独立的方法,以特征词之间独立作为前提假设,学习从输入到输出的联合概率分布,再基于学习到的模型。
朴素贝叶斯法是基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的分类方法。
最为广泛的两种分类模型是决策树模型(Decision Tree Model)和朴素贝叶斯模型(Naive Bayesian Model,NBM)。和决策树模型相比,朴素贝叶斯分类器(Naive Bayes Classifier 或 NBC)发源于古典数学理论,有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率。
同时,NBC模型所需估计的参数很少,对缺失数据不太敏感,算法也比较简单。理论上,NBC模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。但是实际上并非总是如此,这是因为NBC模型假设属性之间相互独立,这个假设在实际应用中往往是不成立的,这给NBC模型的正确分类带来了一定影响。
朴素贝叶斯算法(Naive Bayesian algorithm) 是应用最为广泛的分类算法之一。
朴素贝叶斯方法是在贝叶斯算法的基础上进行了相应的简化,即假定给定目标值时属性之间相互条件独立。也就是说没有哪个属性变量对于决策结果来说占有着较大的比重,也没有哪个属性变量对于决策结果占有着较小的比重。
虽然这个简化方式在一定程度上降低了贝叶斯分类算法的分类效果,但是在实际的应用场景中,极大地简化了贝叶斯方法的复杂性。
Ⅸ 简单贝叶斯分类法需要满足什么条件
贝叶斯分类器的分类原理是通过某对象的先验概率,利用贝叶斯公式计算出其后验概率,即该对象属于某一类的概率,选择具有最大后验概率的类作为该对象所属的类。
朴素贝叶斯算法:
设每个数据样本用一个n维特征向量来描述n个属性的值,即:X={x1,x2,…,xn},假定有m个类,分别用C1, C2,…,Cm表示。给定一个未知的数据样本X(即没有类标号),若朴素贝叶斯分类法将未知的样本X分配给类Ci,则一定是P(Ci|X)>P(Cj|X) 1≤j≤m,j≠i
(9)贝叶斯算法知乎扩展阅读:
TAN算法通过发现属性对之间的依赖关系来降低NB中任意属性之间独立的假设。它是在NB网络结构的基础上增加属性对之间的关联(边)来实现的。通常,用虚线代表NB所需的边,用实线代表新增的边。属性Ai与Aj之间的边意味着属性Ai对类别变量C的影响还取决于属性Aj的取值。
这些增加的边需满足下列条件:类别变量没有双亲结点,每个属性有一个类别变量双亲结点和最多另外一个属性作为其双亲结点。