基于朴素贝叶斯算法的垃圾邮件分类(Python实现)ppt课件.pptx

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1、,Presentation,基于朴素贝叶斯算法的垃圾邮件分类(Python实现),East China Normal University,2022年11月9日,CONTENTS,目录,0,简介,1,回顾：基本方法,2,算法,3,拉普拉斯平滑,4,实例：邮件分类,5,流行学习,2022年11月9日,East China Normal University,简介,朴素贝叶斯法：是基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分类方法。对于给定的训练数据集，首先基于特征条件独立假设学习输入/输出的联合概率分布；然后基于此模型对于给定的输入x，利用贝叶斯定理求出后验概率最大的输出y.朴素贝叶斯法实现简单，学习和

2、预测的效率都很高，是业界常用的一种方法。,2022年11月9日,East China Normal University,Review1:分类问题综述,1,2022年11月9日,East China Normal University,各种化验检测数据来推断病情，这时医生就好比一个分类器，而这个医生诊断的准确率，与他当初受到的教育方式（构造方法）、病人的症状是否突出（待分类数据的特性）以及医生的经验多少（训练样本数量）都有密切关系。,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,Review2:贝叶斯定理,2022年11月9日,East China Normal University,回

3、顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,算法：,2022年11月9日,East China Normal University,Train_dataset,(表格来源：数据挖掘:概念与技术 第3版),回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,2022年11月9日,East China Normal University,test:X=(age=youth,income=mediu,student=yes,credit_rating=fair)(1)计算先验概率P(buy_pc=yes)=9/14=0.643P(buy_pc=no )=5/14=0.357条件概率：P(age

4、=youth|buy_pc=yes)=2/9=0.22P(age=youth|buy_pc=no)=2/5=0.600P(income=medium|buy_pc=yes)=4/9=0.444P(income=medium|buy_pc=no)=2/5=0.400P(student=yes|buy_pc)=1/5=0.200P(credit_rating=fair|buy_pc=yes)=6/9=0.667P(credit_rating=fair|buy_pc=no)=2/5=0.400,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,2022年11月9日,East China Norma

5、l University,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,如果遇到零概率值怎么办？拉普拉斯平滑。,East China Normal University,2022年11月9日,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,流程图：,East China Normal University,准备阶段,分类器训练阶段,应用阶段,2022年11月9日,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,准备数据从文本中构建词向量（贝努利模型）,East China Normal University,从文本中构建邮件向量（words2vec）：通常有两种实现方式：一种是基

6、于贝努利模型，一种是基于多项式模型实现。我们采用前一种实现方式，将每个词的出现与否作为一个特征（词集模型，相对应的是词袋模型），不考虑单词在文档中出现的次数，因此在这个意义上相当于每个假设词是等权重的。具体如下：(1）遍历所有邮件,创建一个包含所有文档中出现的不重复的单词集合（即特征）。(2)对于每一封邮件创建一个与单词集合等长的0向量。接着遍历邮件中所有单词，如果出现在单词集合中则把对应的值设为1。,2022年11月9日,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,训练模型（技巧小结）,East China Normal University,2022年11月9日,回顾,算法,拉普拉

7、斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,交叉验证（1000）,East China Normal University,准确率：0.936%,2022年11月9日,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,流形学习,2022年11月9日,East China Normal University,本质上，流形学习就是给数据降维的过程。这里假设数据是一个随机样本，采样自一个高维欧氏空间中的流形（manifold），流形学习的任务就是把这个高维流形映射到一个低维（例如2维）的空间里。流形学习可以分为线性算法和非线性算法，前者包括主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA），后者包括等距映射（Is

8、omap），拉普拉斯特征映射（LE）等。流形学习可以用于特征的降维和提取，为后续的基于特征的分析，如聚类和分类，做铺垫，也可以直接应用于数据可视化等。,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,流形学习,2022年11月9日,East China Normal University,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,流形学习,2022年11月9日,East China Normal University,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,流形学习,2022年11月9日,East China Normal University,回顾,算法,拉普拉斯平

9、滑,邮件分类,流行学习,小结,流形学习(DIM),2022年11月9日,East China Normal University,算法的输入是所有数据在高维情况下两两之间的距离（记i与j的距离为Dij）。现在以降到2维为例说明这个算法。首先我们把所有数据点随机绘制在一张二维图像上，然后计算它们两两之间的距离dij，然后我们计算出它与高维距离Dij的误差，根据这些误差，我们将每对数据点按比例移近或移远，然后重新计算所有dij，不断重复到我们没法减少误差为止。假设有n个点:(1)输入每一对点之间的距离Dij。(2)随机在2维平面生成n个点，点i坐标记为xi、yi，计算它们两之间的距离，记为dij.

10、(3)对所有i 和j计算：eij=(dij-Dij) / Dij，每个点用一个二维的值gradk来表示它要移动的距离的比例因子(初始为0，0)。在计算出每个eij后，计算 (xi - xj) / dij)* eij，然后把它加到gradix上，同样把(yi - yj) / dij)* eij加到gradiy上。(4)把所有eij的绝对值相加，为总误差，与前一次的总误差比较(初始化为无穷大)，大于前一次的话就停止。否则把它作为上一次总误差，继续。对每个点，新的坐标为xi - = rate * gradix yi - = rate*gradiy，其中rate是开始时自己定义的一个常数参数，该参数影

11、响了点的移动速度。重新计算各个dij，回到3。,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,小结,2022年11月9日,实际应用中，需要考虑很多因素，下溢是其中一个，词袋模型在解决文档分类问比词集模型有所提高，还有其他一些方面的改进，比如移除停用词。实际生活中，避免将普通邮件当作垃圾邮件比截获每一封垃圾邮件更为重要，收件箱收到几封垃圾邮件还是可以忍受的，但一封重要的邮件被过滤到垃圾箱被忽视则完全不能忍，为解决这一问题，我们需要为每个分类设立阈值，如spam阈值为3,则必须p(spam)3p(not_spam)时才归类为spam。其它问题。,East China Normal University,回顾,算法,拉普拉斯平滑,邮件分类,流行学习,小结,谢谢聆听,2022年11月9日,East China Normal University,