scikit-learn朴素贝叶斯类库使用小结

朴素贝叶斯是一类比较简单的算法，scikit-learn中朴素贝叶斯类库的使用也比较简单。相对于决策树，KNN之类的算法，朴素贝叶斯需要关注的参数是比较少的，这样也比较容易掌握。在scikit-learn中，一共有4个朴素贝叶斯的分类算法类。我们关注的是GaussianNB，MultinomialNB和BernoulliNB。三者之间的不同在于他们对P(X|Y)的概率估计不一样。其中GaussianNB就是先验为高斯分布的朴素贝叶斯，MultinomialNB就是先验为多项式分布的朴素贝叶斯，而BernoulliNB就是先验为伯努利分布的朴素贝叶斯。
三个类适用的分类场景各不相同，一般来说，如果样本特征的分布大部分是连续值，使用GaussianNB会比较好。如果如果样本特征的分大部分是多元离散值，使用MultinomialNB比较合适。而如果样本特征是二元离散值或者很稀疏的多元离散值，应该使用BernoulliNB。

GaussianNB类的主要参数仅有一个，即先验概率priors ，对应Y的各个类别的先验概率P(Y=Ck)P(Y=Ck)。这个值默认不给出，如果不给出此时P(Y=Ck)=mk/mP(Y=Ck)=mk/m。其中m为训练集样本总数量，mkmk
为输出为第k类别的训练集样本数。如果给出的话就以priors 为准。在使用GaussianNB的fit方法拟合数据后，我们可以进行预测。此时预测有三种方法，包括predict，predict_log_proba和predict_proba。predict方法就是我们最常用的预测方法，直接给出测试集的预测类别输出；predict_proba则不同，它会给出测试集样本在各个类别上预测的概率。容易理解，predict_proba预测出的各个类别概率里的最大值对应的类别，也就是predict方法得到类别。predict_log_proba和predict_proba类似，它会给出测试集样本在各个类别上预测的概率的一个对数转化。转化后predict_log_proba预测出的各个类别对数概率里的最大值对应的类别，也就是predict方法得到类别import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn import datasets
from sklearn.naive_bayes import GaussianNB
from sklearn.metrics import (brier_score_loss, precision_score, recall_score,
f1_score)
from sklearn.calibration import CalibratedClassifierCV, calibration_curve
from sklearn.model_selection import train_test_split
# Create dataset of classification task with many redundant and few
# informative features
X, y = datasets.make_classification(n_samples=100000, n_features=20,
n_informative=2, n_redundant=10,
random_state=42)

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.99,
random_state=42)
clf = GaussianNB()
clf.fit(X_train, y_train)
y_pred = clf.predict(X_test)
y_pred_proba = clf.predict_proba(X_test)
clf.score(X_test,y_test)MultinomialNB参数比GaussianNB多，但是一共也只有仅仅3个。其中，参数alpha即为上面的常数λλ，如果你没有特别的需要，用默认的1即可。如果发现拟合的不好，需要调优时，可以选择稍大于1或者稍小于1的数。布尔参数fit_prior表示是否要考虑先验概率，如果是false,则所有的样本类别输出都有相同的类别先验概率。否则可以自己用第三个参数class_prior输入先验概率，或者不输入第三个参数class_prior让MultinomialNB自己从训练集样本来计算先验概率，此时的先验概率为P(Y=Ck)=mk/mP(Y=Ck)=mk/m。其中m为训练集样本总数量，mkmk
为输出为第k类别的训练集样本数。
BernoulliNB一共有4个参数，其中3个参数的名字和意义和MultinomialNB完全相同。唯一增加的一个参数是binarize。这个参数主要是用来帮BernoulliNB处理二项分布的，可以是数值或者不输入。如果不输入，则BernoulliNB认为每个数据特征都已经是二元的。否则的话，小于binarize的会归为一类，大于binarize的会归为另外一类。
　　　　在使用BernoulliNB的fit或者partial_fit方法拟合数据后，我们可以进行预测。此时预测有三种方法，包括predict，predict_log_proba和predict_proba。由于方法和GaussianNB完全一样，这里就不累述了。