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贝叶斯是无监督学习算法吗

发布时间:2022-09-19 14:11:21

Ⅰ 贝叶斯定理先验概率计算要怎么弄

贝叶斯公式是机器学习中的基础公式,也是概率统计里的常用公式,贝叶斯公式常用于监督学习算法中的生成(式)模型(Generative
Model),想要对机器学习算法建立体系化的知识结构,对生成模型的理解至关重要,本篇只简述贝叶斯公式。并对先验概率和后验概率的知识点进行整理,以便随时查阅。首先给出两个例子

第一个例子。一所学校里面有 60% 的男生,40%
的女生。男生总是穿长裤,女生则一半穿长裤一半穿裙子。假设你走在校园中,迎面走来一个穿长裤的学生(很不幸的是你高度近似,你只看得见他(她)穿的是否长裤,而无法确定他(她)的性别),你能够推断出他(她)是男生的概率是多大吗?

第二个例子。两个一模一样的碗,一号碗有30颗水果糖和10颗巧克力糖,二号碗有水果糖和巧克力糖各20颗。现在随机选择一个碗,从中摸出一颗糖,发现是水果糖。请问这颗水果糖来自一号碗的概率有多大?
公式
P(A|B)=P(B|A)∗P(A)/P(B)P(A|B)=P(B|A)∗P(A)/P(B)
P(A|B)P(A|B)
想要理解贝叶斯公式首先要对
A,B所代表的意义有所了解。如果我们作为一个出题人,要如何考查这个公式呢?给出一系列条件,求P(A|B)显然是一种方法。简单举几个例子(只涉及最后的问题)。

Ⅱ 朴素贝叶斯算是有监督还是无监督学习

监督学习
英汉词典解释
监督学习词性解释
【计】 supervised learning
supervised learning
supervised learning
监督学习
利用一组已知类别的样本调整分类器的参数,使其达到所要求性能的过程,也称为监督训练或有教师学习。正如人们通过已知病例学习诊断技术那样,计算机要通过学习才能具有识别各种事物和现象的能力。用来进行学习的材料就是与被识别对象属于同类的有限数量样本。监督学习中在给予计算机学习样本的同时,还告诉计算各个样本所属的类别。若所给的学习样本不带有类别信息,就是无监督学习。任何一种学习都有一定的目的,对于模式识别来说,就是要通过有限数量样本的学习,使分类器在对无限多个模式进行分类时所产生的错误概率最小。
不同设计方法的分类器有不同的学习算法。对于贝叶斯分类器来说,就是用学习样本估计特征向量的类条件概率密度函数。在已知类条件概率密度函数形式的条件下,用给定的独立和随机获取的样本集,根据最大似然法或贝叶斯学习估计出类条件概率密度函数的参数。例如,假定模式的特征向量服从正态分布,样本的平均特征向量和样本协方差矩阵就是正态分布的均值向量和协方差矩阵的最大似然估计。在类条件概率密度函数的形式未知的情况下,有各种非参数方法,用学习样本对类条件概率密度函数进行估计。在分类决策规则用判别函数表示的一般情况下,可以确定一个学习目标,例如使分类器对所给样本进行分类的结果尽可能与“教师”所给的类别一致,然后用迭代优化算法求取判别函数中的参数值。
在无监督学习的情况下,用全部学习样本可以估计混合概率密度函数,若认为每一模式类的概率密度函数只有一个极大值,则可以根据混合概率密度函数的形状求出用来把各类分开的分界面。

Ⅲ 智能算法有哪些

(1)人工神经网络(Artificial Neural Network)类:反向传播(Backpropagation)、波尔兹曼机(Boltzmann Machine)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network)、Hopfield网络(hopfield Network)、多层感知器(Multilyer Perceptron)、径向基函数网络(Radial Basis Function Network,RBFN)、受限波尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine)、回归神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)、自组织映射(Self-organizing Map,SOM)、尖峰神经网络(Spiking Neural Network)等。
(2)贝叶斯类(Bayesin):朴素贝叶斯(Naive Bayes)、高斯贝叶斯(Gaussian Naive Bayes)、多项朴素贝叶斯(Multinomial Naive Bayes)、平均-依赖性评估(Averaged One-Dependence Estimators,AODE)
贝叶斯信念网络(Bayesian Belief Network,BBN)、贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)等。
(3)决策树(Decision Tree)类:分类和回归树(Classification and Regression Tree,CART)、迭代Dichotomiser3(Iterative Dichotomiser 3, ID3),C4.5算法(C4.5 Algorithm)、C5.0算法(C5.0 Algorithm)、卡方自动交互检测(Chi-squared Automatic Interaction Detection,CHAID)、决策残端(Decision Stump)、ID3算法(ID3 Algorithm)、随机森林(Random Forest)、SLIQ(Supervised Learning in Quest)等。
(4)线性分类器(Linear Classifier)类:Fisher的线性判别(Fisher’s Linear Discriminant)
线性回归(Linear Regression)、逻辑回归(Logistic Regression)、多项逻辑回归(Multionmial Logistic Regression)、朴素贝叶斯分类器(Naive Bayes Classifier)、感知(Perception)、支持向量机(Support Vector Machine)等。
常见的无监督学习类算法包括:
(1) 人工神经网络(Artificial Neural Network)类:生成对抗网络(Generative Adversarial Networks,GAN),前馈神经网络(Feedforward Neural Network)、逻辑学习机(Logic Learning Machine)、自组织映射(Self-organizing Map)等。
(2) 关联规则学习(Association Rule Learning)类:先验算法(Apriori Algorithm)、Eclat算法(Eclat Algorithm)、FP-Growth算法等。
(3)分层聚类算法(Hierarchical Clustering):单连锁聚类(Single-linkage Clustering),概念聚类(Conceptual Clustering)等。
(4)聚类分析(Cluster analysis):BIRCH算法、DBSCAN算法,期望最大化(Expectation-maximization,EM)、模糊聚类(Fuzzy Clustering)、K-means算法、K均值聚类(K-means Clustering)、K-medians聚类、均值漂移算法(Mean-shift)、OPTICS算法等。

Ⅳ 什么是无监督学习

监督学习
利用一组已知类别的样本调整分类器的参数,使其达到所要求性能的过程,也称为监督训练或有教师学习。正如人们通过已知病例学习诊断技术那样,计算机要通过学习才能具有识别各种事物和现象的能力。用来进行学习的材料就是与被识别对象属于同类的有限数量样本。监督学习中在给予计算机学习样本的同时,还告诉计算各个样本所属的类别。若所给的学习样本不带有类别信息,就是无监督学习。任何一种学习都有一定的目的,对于模式识别来说,就是要通过有限数量样本的学习,使分类器在对无限多个模式进行分类时所产生的错误概率最小。
不同设计方法的分类器有不同的学习算法。对于贝叶斯分类器来说,就是用学习样本估计特征向量的类条件概率密度函数。在已知类条件概率密度函数形式的条件下,用给定的独立和随机获取的样本集,根据最大似然法或贝叶斯学习估计出类条件概率密度函数的参数。例如,假定模式的特征向量服从正态分布,样本的平均特征向量和样本协方差矩阵就是正态分布的均值向量和协方差矩阵的最大似然估计。在类条件概率密度函数的形式未知的情况下,有各种非参数方法,用学习样本对类条件概率密度函数进行估计。在分类决策规则用判别函数表示的一般情况下,可以确定一个学习目标,例如使分类器对所给样本进行分类的结果尽可能与“教师”所给的类别一致,然后用迭代优化算法求取判别函数中的参数值。
在无监督学习的情况下,用全部学习样本可以估计混合概率密度函数,若认为每一模式类的概率密度函数只有一个极大值,则可以根据混合概率密度函数的形状求出用来把各类分开的分界面。

Ⅳ 常见的监督学习算法

K-近邻算法,决策树,朴素贝叶斯,逻辑回归这些都是比较常见的。所有的回归算法和分类算法都属于监督学习。
在机器学习中,无监督学习就是聚类,事先不知道样本的类别,通过某种办法,把相似的样本放在一起归位一类;而监督型学习就是有训练样本,带有属性标签,也可以理解成样本有输入有输出。
回归和分类的算法区别在于输出变量的类型,定量输出称为回归,或者说是连续变量预测;定性输出称为分类,或者说是离散变量预测。

Ⅵ 第10天:NLP补充——朴素贝叶斯(Naive-Bayes)

1、引言
  贝叶斯方法是一个历史悠久,朴素贝叶斯中的朴素一词的来源就是假设各特征之间相互独立。这一假设使得朴素贝叶斯算法变得简单,但有时会牺牲一定的分类准确率。当然有着坚实的理论基础的方法,同时处理很多问题时直接而又高效,很多高级自然语言处理模型也可以从它演化而来。因此,学习贝叶斯方法,是研究自然语言处理问题的一个非常好的切入口。
2、贝叶斯公式
贝叶斯公式其实很简单,但是很常用,就一行:

  而我们二分类问题的最终目的就是要判断 P(“属于某类”|“具有某特征”) 是否大于1/2就够了。贝叶斯方法把计算“具有某特征的条件下属于某类”的概率转换成需要计算“属于某类的条件下具有某特征”的概率,而后者获取方法就简单多了,我们只需要找到一些包含已知特征标签的样本,即可进行训练。而样本的类别标签都是明确的,所以贝叶斯方法在机器学习里属于有监督学习方法。
  这里再补充一下,一般‘先验概率’、‘后验概率’是相对出现的,比如 P(Y)与 P(Y|X) 是关于 Y的先验概率与后验概率, P(X)与 P(X|Y)是关于 X的先验概率与后验概率。
4、垃圾邮件识别
  我们可以通过一个例子来对邮件进行分类,识别垃圾邮件和普通邮件,如果我们选择使用朴素贝叶斯分类器,那目标就是判断 P(“垃圾邮件”|“具有某特征”) 是否大于1/2。现在假设我们有垃圾邮件和正常邮件各1万封作为训练集。需要判断以下这个邮件是否属于垃圾邮件:

也就是判断概率 P(“垃圾邮件”|“我司可办理正规发票(保真)17%增值税发票点数优惠!”)是否大于1/2。我们不难发现:通过上述的理解,也就是将其转换成的这个概率,计算的方法:就是写个计数器,然后+1 +1 +1统计出所有垃圾邮件和正常邮件中出现这句话的次数啊。也就是:

  于是当我们接触到了中文NLP中,其中最为重要的技术之一:分词!!!也就是把一整句话拆分成更细粒度的词语来进行表示。另外,分词之后去除标点符号、数字甚至无关成分(停用词)是特征预处理中的一项技术。我们观察(“我”,“司”,“可”,“办理”,“正规发票”,“保真”,“增值税”,“发票”,“点数”,“优惠”),这可以理解成一个向量:向量的每一维度都表示着该特征词在文本中的特定位置存在。这种将特征拆分成更小的单元,依据这些更灵活、更细粒度的特征进行判断的思维方式,在自然语言处理与机器学习中都是非常常见又有效的。因此贝叶斯公式就变成了:

1、朴素贝叶斯(Naive Bayes),“Naive”在何处?
  加上条件独立假设的贝叶斯方法就是朴素贝叶斯方法(Naive Bayes)。将句子(“我”,“司”,“可”,“办理”,“正规发票”) 中的 (“我”,“司”)与(“正规发票”)调换一下顺序,就变成了一个新的句子(“正规发票”,“可”,“办理”, “我”, “司”)。新句子与旧句子的意思完全不同。但由于乘法交换律,朴素贝叶斯方法中算出来二者的条件概率完全一样!计算过程如下:

其中“发票”重复了三次。
3、处理重复词语的三种方式
(1)、多项式模型:
  如果我们考虑重复词语的情况,也就是说,重复的词语我们视为其出现多次,直接按条件独立假设的方式推导,则有:

统计计算 P(“词语”|S)时也是如此。

我们扫描一下训练集,发现“正规发票”这个词从出现过!!! ,于是 P(“正规发票”|S)=0 …问题严重了,整个概率都变成0了!!!朴素贝叶斯方法面对一堆0,很凄惨地失效了…更残酷的是这种情况其实很常见,因为哪怕训练集再大,也可能有覆盖不到的词语。本质上还是样本数量太少,不满足大数定律,计算出来的概率失真 *。为了解决这样的问题,一种分析思路就是直接不考虑这样的词语,但这种方法就相当于默认给P(“正规发票”|S)赋值为1。其实效果不太好,大量的统计信息给浪费掉了。我们进一步分析,既然可以默认赋值为1,为什么不能默认赋值为一个很小的数?这就是平滑技术的基本思路,依旧保持着一贯的作风,朴实/土但是直接而有效。对于伯努利模型,P(“正规发票”|S)的一种平滑算法是:

接下来的核心问题就是训练出一个靠谱的分类器。首先需要有打好标签的文本。这个好找,豆瓣影评上就有大量网友对之前电影的评价,并且对电影进行1星到5星的评价。我们可以认为3星以上的评论都是好评,3星以下的评论都是差评。这样就分别得到了好评差评两类的语料样本。剩下就可以用朴素贝叶斯方法进行训练了。基本思路如下:

但是由于自然语言的特点,在提取特征的过程当中,有一些tricks需要注意:

当然经过以上的处理,情感分析还是会有一部分误判。这里涉及到许多问题,都是情感分析的难点:

(2)、拼写纠错
  拼写纠错本质上也是一个分类问题。但按照错误类型不同,又分为两种情况:

真词错误复杂一些,我们将在接下来的文章中进行探讨。而对于非词错误,就可以直接采用贝叶斯方法,其基本思路如下:

训练样本1:该场景下的正常用词语料库,用于计算 P(候选词i)。

训练样本2:该场景下错误词与正确词对应关系的语料库,用于计算 P(错误词|候选词i)

当然,朴素贝叶斯也是有缺陷的。比如我们知道朴素贝叶斯的局限性来源于其条件独立假设,它将文本看成是词袋子模型,不考虑词语之间的顺序信息,例如:朴素贝叶斯会把“武松打死了老虎”与“老虎打死了武松”认作是一个意思。那么有没有一种方法提高其对词语顺序的识别能力呢?当然有,就是这里要提到的N-gram语言模型。接下来详细给大家介绍N-gram语言模型。

1、从假设性独立到联合概率链规则
 与我们之前我们垃圾邮件识别中的条件独立假设是一样的:

4、N-gram实际应用举例
(1)、词性标注
  词性标注是一个典型的多分类问题。常见的词性包括名词、动词、形容词、副词等。而一个词可能属于多种词性。如“爱”,可能是动词,可能是形容词,也可能是名词。但是一般来说,“爱”作为动词还是比较常见的。所以统一给“爱”分配为动词准确率也还足够高。这种最简单粗暴的思想非常好实现,如果准确率要求不高则也比较常用。它只需要基于词性标注语料库做一个统计就够了,连贝叶斯方法、最大似然法都不要用。词性标注语料库一般是由专业人员搜集好了的,长下面这个样子。其中斜线后面的字母表示一种词性,词性越多说明语料库分得越细;需要比较以下各概率的大小,选择概率最大的词性即可:

将公式进行以下改造,比较各概率的大小,选择概率最大的词性:

N-gram分类器是结合贝叶斯方法和语言模型的分类器。这里用 Y1,Y2分别表示这垃圾邮件和正常邮件,用 X表示被判断的邮件的句子。根据贝叶斯公式有:

比较这些概率的大小,找出使得 P(Yi|X)最大的 Yi即可得到 X 所属的分类(分词方案)了。Yi作为分词方案,其实就是个词串,比如(“我司”,“可”,“办理”,“正规发票”)(“我”,“司可办”,“理正规”,“发票”),也就是一个向量了。而上面贝叶斯公式中 P(X|Yi)项的意思就是在分类方案 Yi的前提下,其对应句子为 X的概率。而无论分词方案是(“我司”,“可”,“办理”,“正规发票”)还是(“我”,“司可办”,“理正规”,“发票”),或者其他什么方案,其对应的句子都是“我司可办理正规发票”。也就是说任意假想的一种分词方式之下生成的句子总是唯一的(只需把分词之间的分界符号扔掉剩下的内容都一样)。于是可以将 P(X|Yi)看作是恒等于1的。这样贝叶斯公式又进一步化简成为:

也就是说我们

Ⅶ 哪些机器学习算法可以处理多分类

maxsoft作为logistics二分类的改进版,天生适合多分类;神经网络(如bp神经网络,随机权神经网络,RBF神经网络等);通过建立多个支持向量机或者最小二乘支持向量机分类模型,通过投票算法选择概率最大的分类标签;也可以通过聚类算法(KNN,kMeans等)等无监督学习算法实现分类。
朴素贝叶斯分类器算法是最受欢迎的学习方法之一,按照相似性分类,用流行的贝叶斯概率定理来建立机器学习模型,特别是用于疾病预测和文档分类。 它是基于贝叶斯概率定理的单词的内容的主观分析的简单分类。
如果特征数量远大于训练样本数,则使用逻辑回归或线性核方法的SVM。
如果特征数较小,而样本数量相对较多,可以考虑高斯核方法的SVM。
如果特征数少儿样本数极大,可以考虑增加一些特征,再使用逻辑回归或线性核方法的SVM
神经网络则对上述情况都可适用,但训练时间较长。

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Ⅷ 机器学习有哪些算法

1. 线性回归
在统计学和机器学习领域,线性回归可能是最广为人知也最易理解的算法之一。
2. Logistic 回归
Logistic 回归是机器学习从统计学领域借鉴过来的另一种技术。它是二分类问题的首选方法。
3. 线性判别分析
Logistic 回归是一种传统的分类算法,它的使用场景仅限于二分类问题。如果你有两个以上的类,那么线性判别分析算法(LDA)是首选的线性分类技术。
4.分类和回归树
决策树是一类重要的机器学习预测建模算法。
5. 朴素贝叶斯
朴素贝叶斯是一种简单而强大的预测建模算法。
6. K 最近邻算法
K 最近邻(KNN)算法是非常简单而有效的。KNN 的模型表示就是整个训练数据集。
7. 学习向量量化
KNN 算法的一个缺点是,你需要处理整个训练数据集。
8. 支持向量机
支持向量机(SVM)可能是目前最流行、被讨论地最多的机器学习算法之一。
9. 袋装法和随机森林
随机森林是最流行也最强大的机器学习算法之一,它是一种集成机器学习算法。

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