4.1 贝叶斯分类器简介与应用详解
贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理的统计分类技术,主要用于模式识别。其工作原理是通过计算不同类别条件下观测特征出现的概率,再利用这些概率进行预测。在该过程中,贝叶斯公式起到了核心作用。贝叶斯公式由数学家托马斯·贝叶斯在1763年提出,其表达式如下:
\[P(B_j|A) = \frac{P(A|B_j) \cdot P(B_j)}{P(A)}\]
其中各术语含义为:
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后验概率 \(P(B_j|A)\):在已知结果A的情况下,事件B_j发生的概率。该部分是贝叶斯分类器的重点,表明在特定特征值下样本属于某类别的可能性。
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类条件概率 \(P(A|B_j)\):在事件B_j发生条件下,结果A出现的概率,代表样本具有特定特征值时属于某类别的概率。
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先验概率 \(P(B_j)\):在无其他信息条件下,事件B_j发生的概率,即样本属于类别j的初始概率。
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全概率 \(P(A)\):所有类别下结果A出现概率的总和,即 \(P(A) = \sum_{j=1}^c P(A|B_j) \cdot P(B_j)\),其中c为类别总数。
在分类过程中,贝叶斯分类器需先估计类条件概率与先验概率,可通过训练集进行,如使用最大似然估计或拉普拉斯平滑来避免概率为零的情况。得到这些概率后,可对新样本分类,选取后验概率最大的类别。