基于朴素贝叶斯分类器的朝鲜语文本分类的研究
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基于机器学习的文本分类实验报告一、引言名言:“数据是未来的石油。
” - 克莱尔·劳斯机器学习作为一种人工智能的分支,已在各个领域展现出巨大的潜力。
文本分类作为机器学习的一个重要应用领域,能够将海量的文本数据自动分为不同的类别,对于信息检索、情感分析、垃圾邮件过滤等任务具有重要意义。
本报告旨在通过基于机器学习的文本分类实验,探讨不同算法在文本分类中的表现。
二、数据集介绍在本次实验中,我们选择了一个包含5000条电影评论的数据集。
该数据集由正面和负面的评论组成,每个评论都有对应的标签,其中正面评论为1,负面评论为0。
数据集中的文本经过预处理,包括去除停用词、标点符号以及数字等。
三、特征提取特征提取是文本分类中的一项重要任务,它将文本数据转化为机器学习算法能够处理的数值型数据。
在本次实验中,我们选择了两种常用的特征提取方法:词袋模型和TF-IDF模型。
1. 词袋模型词袋模型将文本表示为一个固定长度的向量,向量的每个维度表示一个词汇,并计算该词汇在文本中的出现次数。
通过计算每个文本的词袋表示,我们构建了特征矩阵用于后续的分类算法。
2. TF-IDF模型TF-IDF模型综合考虑了词语频率和文档频率,并计算出每个词语在文本中的重要性权重。
与词袋模型相比,TF-IDF模型能够更好地反映词语的重要性,从而提高分类的准确性。
四、分类算法比较为了评估不同分类算法在文本分类任务中的表现,我们选择了三种经典的机器学习算法:朴素贝叶斯、支持向量机(SVM)和随机森林。
1. 朴素贝叶斯朴素贝叶斯算法基于贝叶斯定理和特征条件独立假设,通过计算条件概率进行分类。
在文本分类中,朴素贝叶斯表现出良好的性能,并且具有较快的训练速度。
2. 支持向量机(SVM)支持向量机是一种二分类模型,它通过将文本映射到高维空间中,在其中寻找最优超平面来实现分类。
在文本分类中,SVM通过寻找最大间隔超平面,能够有效地解决多类别分类问题。
3. 随机森林随机森林是一种基于决策树的集成学习算法,它通过随机选择特征和样本,构建多棵决策树,并通过投票集成的方式进行分类。
朴素贝叶斯分类器详解及中⽂⽂本舆情分析(附代码实践)本⽂主要讲述朴素贝叶斯分类算法并实现中⽂数据集的舆情分析案例,希望这篇⽂章对⼤家有所帮助,提供些思路。
内容包括:1.朴素贝叶斯数学原理知识2.naive_bayes⽤法及简单案例3.中⽂⽂本数据集预处理4.朴素贝叶斯中⽂⽂本舆情分析本篇⽂章为基础性⽂章,希望对你有所帮助,如果⽂章中存在错误或不⾜之处,还请海涵。
同时,推荐⼤家阅读我以前的⽂章了解基础知识。
▌⼀. 朴素贝叶斯数学原理知识朴素贝叶斯(Naive Bayesian)是基于贝叶斯定理和特征条件独⽴假设的分类⽅法,它通过特征计算分类的概率,选取概率⼤的情况,是基于概率论的⼀种机器学习分类(监督学习)⽅法,被⼴泛应⽤于情感分类领域的分类器。
下⾯简单回顾下概率论知识:1.什么是基于概率论的⽅法?通过概率来衡量事件发⽣的可能性。
概率论和统计学是两个相反的概念,统计学是抽取部分样本统计来估算总体情况,⽽概率论是通过总体情况来估计单个事件或部分事情的发⽣情况。
概率论需要已知数据去预测未知的事件。
例如,我们看到天⽓乌云密布,电闪雷鸣并阵阵狂风,在这样的天⽓特征(F)下,我们推断下⾬的概率⽐不下⾬的概率⼤,也就是p(下⾬)>p(不下⾬),所以认为待会⼉会下⾬,这个从经验上看对概率进⾏判断。
⽽⽓象局通过多年长期积累的数据,经过计算,今天下⾬的概率p(下⾬)=85%、p(不下⾬)=15%,同样的 p(下⾬)>p(不下⾬),因此今天的天⽓预报肯定预报下⾬。
这是通过⼀定的⽅法计算概率从⽽对下⾬事件进⾏判断。
2.条件概率若Ω是全集,A、B是其中的事件(⼦集),P表⽰事件发⽣的概率,则条件概率表⽰某个事件发⽣时另⼀个事件发⽣的概率。
假设事件B发⽣后事件A发⽣的概率为:设P(A)>0,则有 P(AB) = P(B|A)P(A) = P(A|B)P(B)。
设A、B、C为事件,且P(AB)>0,则有 P(ABC) = P(A)P(B|A)P(C|AB)。
自然语言处理中常见的文本分类模型对比在当今信息爆炸的时代,海量的文本数据正在不断产生和累积。
如何高效地对这些文本数据进行分类和分析成为了重要的课题。
自然语言处理技术的发展为文本分类提供了强大的工具,各种文本分类模型也应运而生。
本文将对常见的文本分类模型进行对比分析,包括朴素贝叶斯、支持向量机、深度学习等。
1. 朴素贝叶斯分类器朴素贝叶斯分类器是一种基于概率统计的分类模型,其基本假设是特征之间相互独立。
朴素贝叶斯分类器简单、易于实现,对小规模的数据表现良好。
然而,由于其假设的“朴素”性质,朴素贝叶斯分类器在处理复杂的文本数据时表现并不理想。
特别是对于含有大量特征之间相关性的文本数据,朴素贝叶斯分类器的性能会受到限制。
2. 支持向量机支持向量机是一种强大的分类模型,其核心思想是将数据映射到高维空间中,通过寻找一个最优的超平面来进行分类。
支持向量机在处理文本分类问题时具有较好的泛化能力和鲁棒性,尤其适用于高维度的特征空间。
然而,支持向量机在处理大规模文本数据时计算复杂度较高,需要大量的计算资源和时间。
3. 深度学习模型近年来,深度学习技术的快速发展为文本分类问题提供了全新的解决途径。
通过构建深层神经网络模型,可以自动地学习文本数据中的复杂特征和规律。
深度学习模型在处理文本分类问题时展现出了强大的表现,尤其在处理大规模数据和复杂数据结构时具有优势。
然而,深度学习模型需要大量的训练数据和调参工作,且模型的黑盒性使得解释性较差。
4. 对比与总结朴素贝叶斯分类器、支持向量机和深度学习模型分别代表了传统的统计学习方法、核方法和深度学习方法。
这三种文本分类模型在不同的场景下都有其独特的优势和局限性。
朴素贝叶斯分类器适用于简单的文本分类问题,支持向量机在高维度特征空间中表现良好,而深度学习模型则在处理复杂的文本数据时具有较强的表现。
总的来说,选择合适的文本分类模型需要根据具体的问题和数据特点来进行综合考量。
对于大规模复杂的文本数据,深度学习模型可能是一个不错的选择;而对于简单的文本分类问题,朴素贝叶斯分类器可能更为适合。
自然语言处理中的文本分类算法及应用场景自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)是人工智能领域的一个重要分支,致力于使计算机能够理解和处理人类的自然语言。
文本分类是NLP中的一个关键任务,其目标是将给定的文本按照预先定义的类别进行分类。
文本分类算法在各个领域都有广泛的应用,如垃圾邮件过滤、情感分析、新闻分类等。
本文将介绍常见的文本分类算法以及它们在不同场景中的应用。
一、常见的文本分类算法1. 朴素贝叶斯算法(Naive Bayes Algorithm)朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分类算法。
它假设文本特征之间相互独立,通过计算给定文本中每个类别的概率来确定最可能的类别。
朴素贝叶斯算法具有计算简单、适用于大规模数据集等优点,因此在文本分类中应用广泛。
2. 支持向量机算法(Support Vector Machine,SVM)支持向量机算法是一种二分类模型,通过寻找一个最优超平面来对文本进行分类。
SVM可以处理高维数据集,并且在处理小样本问题上表现良好。
在文本分类中,SVM可以将文本表示为高维空间中的向量,然后通过寻找一个划分超平面来实现分类。
3. 深度学习算法近年来,深度学习算法在自然语言处理任务中取得了显著的成果。
深度学习模型如卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)以及其变种模型如长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)等,能够从原始文本中学习有效的特征表示,并进行精准的文本分类。
二、文本分类算法的应用场景1. 垃圾邮件过滤垃圾邮件是影响人们正常邮件接收和处理的问题,通过文本分类算法可以实现自动过滤垃圾邮件。
对于已经标记好的垃圾邮件和非垃圾邮件进行训练,构建分类模型,并将未知邮件输入模型进行分类,准确识别垃圾邮件。
基于包含监督和无监督学习的中文文本分类研究文本分类是一种非常重要的任务,它能够帮助人们更好地理解和利用大量的文本数据。
在不同领域中,关于文本分类的研究也不断地深入进行着。
而在中文文本分类方面的研究,又会面临着一些特殊的挑战。
因此,基于包含监督和无监督学习的中文文本分类研究就成为了当下的热门话题之一。
一、中文文本分类面临的挑战对于中文文本分类来说,最大的挑战之一就是中文的语言复杂性。
相对于英语这样的拉丁语言,中文的词汇和语法更加复杂。
例如,中文中的一个词汇可以有多种不同的义项,而且这些义项可能还存在一些隐含的关联。
这就为中文文本分类带来了极大的难度。
此外,中文文本还存在着一些结构上的特殊性。
例如,在中文中,词语之间没有明显的分隔符,因此词语切分就成为了一个非常困难的问题。
这也给中文文本分类增加了一定的难度。
二、监督学习在中文文本分类中的应用监督学习是最为常用的一种机器学习方法,同样也是中文文本分类中常用的一种方法之一。
监督学习可以通过训练样本对中文文本进行分类。
其中,训练样本是由标注好的文本构成的,可以根据这些样本来训练分类器。
分类器利用训练集生成一个模型,然后使用该模型对新的文本进行分类。
在监督学习中,朴素贝叶斯分类器是一种常用的方法。
它是基于贝叶斯定理的一种统计分类方法,能够较准确地预测文本分类结果。
除此之外,支持向量机(SVM)也是一种非常有效的监督学习分类器。
三、无监督学习在中文文本分类中的应用与监督学习不同,无监督学习是一种无需事先指定标签的机器学习方法。
它可以对未标记的文本数据进行分类。
与监督学习相比,无监督学习有着更大的应用领域,能够处理更多的数据类型。
在中文文本分类中,无监督学习同样也有很多应用。
其中,聚类是一种常用的无监督学习方法。
聚类的目标是将相似的文本分组,以便于进一步的分析。
常用的聚类算法有层次聚类、K-Means 聚类等。
四、如何结合监督和无监督学习?监督学习和无监督学习都有着各自的优缺点。
利用机器学习进行文本分类和情感分析机器学习在文本分类和情感分析中有着广泛的应用。
它可以帮助我们自动分析文本数据并对其进行分类,同时还可以判断文本中包含的情感倾向。
本文将探讨机器学习在文本分类和情感分析方面的应用,并介绍一些常用的机器学习算法和技术。
首先我们来了解一下文本分类。
文本分类是指将一段文本自动分类到一个或多个预定义的类别中,常见的应用包括垃圾邮件过滤、新闻分类、情感分析等。
机器学习可以通过训练一个分类模型来自动学习文本的特征,并根据这些特征进行分类。
常用的机器学习算法包括朴素贝叶斯分类器、支持向量机、随机森林等。
朴素贝叶斯分类器是一种简单但效果很好的文本分类算法。
它基于贝叶斯定理,通过计算文本属于每个类别的概率来进行分类。
朴素贝叶斯假设每个特征之间相互独立,这在文本分类中通常是一个合理的假设。
该算法需要预先构建一个训练集,并使用训练集计算每个类别的概率。
然后,对于给定的文本,计算其在每个类别下的概率,并将其分类为具有最高概率的类别。
支持向量机是一种强大的分类算法,它可以高效地处理高维空间中的复杂数据。
支持向量机将文本映射到一个高维特征空间,并在该空间中找到一个超平面来最好地区分不同的类别。
在文本分类中,支持向量机通常使用称为“核函数”的技术来处理文本特征,例如词袋模型或TF-IDF特征。
通过使用合适的核函数,支持向量机可以有效地处理文本数据并获得较好的分类效果。
随机森林是一种基于集成学习的分类算法,它通过组合多个决策树来进行分类。
在文本分类中,每个决策树都会基于文本的各种特征进行分类,并对最终结果进行投票。
随机森林具有良好的鲁棒性和泛化能力,能够有效地处理大规模的文本数据。
此外,随机森林还可以通过计算特征的重要性来帮助我们理解文本数据中的关键特征。
在了解了文本分类的基本算法之后,我们来探讨一下情感分析。
情感分析是一种将文本的情感倾向进行判断的技术。
它可以帮助我们自动分析用户对产品、服务或事件的情感表达,从而帮助企业进行声誉管理、市场调研等工作。
朴素贝叶斯分类方法
朴素贝叶斯分类方法是基于贝叶斯定理和条件独立性假设的一种分类方法。
该方法在文本分类、垃圾邮件过滤等领域得到了广泛应用。
朴素贝叶斯分类方法的原理是:对于一个待分类的文本,计算该文本属于每个类别的概率,然后将其归为概率最大的那个类别。
具体而言,朴素贝叶斯分类方法先根据给定的训练数据集计算出每个类别在整个数据集中出现的概率,即先验概率。
然后对于每个待分类文本,计算该文本在每个类别下出现的概率,并进行归一化处理。
最终,将待分类文本归为概率最大的那个类别即可。
朴素贝叶斯分类方法的优点在于计算简单、速度快,并且对于高维稀疏的数据集有较好的分类效果。
然而,朴素贝叶斯分类方法也有其缺点,最大的一个缺点就是条件独立性假设可能不成立,导致分类结果不准确。
另外,朴素贝叶斯分类方法对于数据集中缺失值的处理也有一定的局限性。
总之,朴素贝叶斯分类方法是一种简单、快速并且在某些特定情况下具有较好效果的分类方法,但也需要根据具体问题选择合适的分类算法进行分析和应用。
第25卷 第4期2011年7月中文信息学报JOU RNAL OF CH INESE INFORM AT ION PROCESSIN GV ol.25,No.4Jul.,2011文章编号:1003 0077(2011)04 0016 04基于朴素贝叶斯分类器的朝鲜语文本分类的研究周国强,崔荣一(延边大学计算机科学与技术学科智能信息处理研究室,吉林延吉133002)摘 要:该文基于朴素贝叶斯分类器对朝鲜语文本分类进行了研究。
首先,利用基于类别选择的特征选择方法对朝鲜语文本进行特征选择,并使用类T F ID F 估算方法计算权重;其次,构造朴素贝叶斯分类器;最后,利用分类器实现对朝鲜语文本的分类。
实验表明,该方法在朝鲜语文本分类中具有较好的效果,为朝汉结合文本分类提供了一定的依据。
关键词:朝鲜语;朴素贝叶斯;文本分类;T F IDF 中图分类号:T P391 文献标识码:AResearch on Korean Text Categorization Based on Naive Bayesian C lassifierZHOU Guoqiang,CU I Rongyi(Intellig ent Info rmation Pr ocessing L ab.,Dept.o f Co mputer Science &T echnolo gy ,Y anbian U niver sity,Y anji,Jilin 133002,China)Abstract:K or ean tex t catego rizatio n based on na ve bayesian classifier is studied in this paper .Fir stly ,features ar e select ed by the catego ry select ion method,and w eights are calculated by estimation method as T F IDF ;Secondly,the naive bayesian classifier is established;F inally,the classifier is applied to Ko rean tex t categ or ization.T he ex per iment results sho w that the method has go od perfo rmance on K orean text classificat ion,and it pro vides certa in basis for t he classificat ion of tex t w ith both Ko rean and Chinese.Key words:K o rean;N a ve Bayesian;tex t catego rization;T F IDF收稿日期:2011 04 03 定稿日期:2011 05 22基金项目:国家自然科学基金资助项目(69362001)作者简介:周国强(1988 ),男,硕士生,主要研究领域为智能信息处理;崔荣一(1962 ),男,通讯作者,博士,教授,硕导,主要研究领域为模式识别、智能计算。
1 引言文本分类是信息处理领域中重要的研究方向之一[1]。
朝鲜语在中国来说是少数民族语言,它是朝鲜族沟通意图的主要语言,在民族文化传承和发展中起着重要的作用。
由于朝鲜语的词法结构和语法结构与中文有较大的差异,具有其特殊性[2],因此对朝鲜语文本的研究具有非常重要的意义。
文本分类是基于文本内容将待定文本划分到一个或多个预先定义的类中的方法,它广泛应用于信息自动检索、文本过滤和网页层次分类领域。
文本分类大致可分为:文本的向量模型表示、文本的特征选择和分类器训练。
数量巨大的训练样本和过高的向量维数是文本分类的两大难点。
它们决定文本分类问题是一个时间和空间复杂度很高的学习问题。
为兼顾运算时间和分类精度两个方面,不得不进行特征选择,力求在不损伤分类性能的同时来达到降维的目的。
目前,许多基于统计理论和机器学习方法的技术应用于文本分类中,包括决策树、Bay es 方法、神经网络、基于关联的方法、k2最近邻方法、遗传算法、粗糙集等方法[3 5]。
本文通过分析朝鲜语的特征,利用改进的基于类别分布的特征选择方法以及权重计算方法在朝鲜语文本集上进行了研究,并基于朴素贝叶斯分类器实现了对朝鲜语文本的分类。
4期周国强等:基于朴素贝叶斯分类器的朝鲜语文本分类的研究2 特征向量文本分类的前提是特征向量模型的建立。
本文对朝鲜语文本进行分词后,通过特征选择实现降维,通过特征加权提高分类的准确度。
2.1 特征选择特征选择是指从最初的n个特征中选取t(t< n)个特征,而这t个特征可以更简洁、更有效地表示文本的内容。
比较常用的特征选择方法有:文档频率(Document Frequency)、信息增益(Info rmatio n Gain)、互信息(M utual Information)、期望交叉熵(Ex pected Cro ss Entr opy)、文本证据权(the Weig ht of Evidence of Text)、几率比(Odds Ratio)等[6]。
在文本分词以后得到的特征词按照出现的频率可以大致分为四种:少见词、平凡词、次关键词、关键词。
频率出现过高或过低的单词,其对分类的贡献度都低,只有出现频率适中的特征才对文本分类的贡献度较大。
所以,在大多数类别都出现的特征词,所带有的类信息总是不多的,这样的特征词对分类的贡献度是不大的,有时候还会少于那些在某些类别中出现次数较少的特征词。
另外,同样的,只在某些类别中偶尔出现的特征词,所带有的类信息也是不多的,这样的特征词对分类的贡献度一样是不大的。
在这里,本文把这两类词称之为少见词和平凡词,这两类词应该在特征子集中去除。
本文采用一个基于类别分布的特征选择方法。
该方法的基本思想是,对于那些对分类有很大贡献的特征词应该是在该类文档中出现频率足够高而在其他类文档中出现频率足够低的特征词。
那么少见词和平凡词在训练集所有文档分词后存储的情况,要么是只有一个类中的词频计数很少,要么是在大多数类别中出现的很多。
基于这种情况,将分词后在各个类别中出现特征词的文档频度计数和在所有类别中出现该特征词的文档频度计数总和相比,就可以得到该特征词在各个类别中出现的分布情况。
通过这个分布情况,去除那些少见词和平凡词,从而保留那些次关键词、关键词,达到特征选择的目的。
对于少见词的去除,根据定义设置一个阈值 ,如果满足条件(1)式就将该特征词归为少见词,并予以去除:DF i< , DF j=0, i=1,2, ,n,j=1,2, ,i-1,i+1, ,n(1) 在(1)式中将在某类中出现的文档频度计数小于阈值 且在其他类别中文档频度计数为0的特征词归为少见词,其中,DF i表示在i类中出现某特征词的文档频度计数,n表示训练集中出现的类别总数量。
如何给定平凡词,次关键词的区分标准是一个问题。
到底一个特征词在多少个类别中大量出现,才算是平凡词?这里需要设置一个阈值D来加以确定。
本文给出一个判别方法,如下:如果某特征词满足条件(2)式,即将该特征归为平凡词,并予以删除。
DF ii DF i , DF i 0,i=1,2, ,n(2)(2)式表示某特征词在每个类别中出现该词的文档频度计数与所有出现的类别中出现该词的文档频度计数总数的比例小于等于阈值 的话,就将该特征词作为平凡词。
在实际实验中,使用条件(2)逆反条件来进行判断,即只要该特征词在某个类别中出现该词的文档频度总数大于阈值 的话,就可以将该词作为次关键词予以保留。
本文实验中,将训练集文本分词后,将各特征词在各个文档中出现的词频计数存入文本中,因此容易得到每个特征词在每个类别中出现该特征词的文档频度。
该方法的具体步骤描述如下:Step1:按照特征子集S中的特征词,得到每个特征词在每个类别中出现该词的文档频度计数与所有类别中出现该词的文档频度计数总数。
Step2:判断该特征词是否为少见词,判断条件为(1)式,如果是的话,将该特征词从特征子集S中去除,并转到步骤1,否则转至步骤3。
Step3:如果出现该特征词的类别总数大于阈值 ,那么计算在各个类别中出现该特征词的文档频度计数和在所有类别中出现该特征词的文档频度计数总和的比例d i,如果存在一个d i大于阈值,则将该特征词作为次关键词保留,如果没有任何d i大于阈值,就将该特征词作为平凡词去除。
如果特征子集S中还有特征词未进行特征选择,则转至步骤1,否则转至步骤4。
Step4:最终得到一个去除掉少见词和平凡词的特征子集。
经过这种基于类别分布的特征选择后,过滤掉少见词和平凡词,达到了特征词维度下降的目的。
17中文信息学报2011年2.2 特征权重文本特征的权重全面权衡反映该特征词对标识文本内容的贡献度和区分文本的能力。
不合理的特征权重估算方法会使分类的效果变差,而好的合理的特征权重估算方法却可以使特征词对分类的作用变得显著。
本文从朴素的贝叶斯分类的特点出发,提出一种类TF I DF特征估算方法[7 8]。
P(t k|C i)=DF ikDF k(3)P(t k| C i)=DF ikDF k(4)公式(3)、(4)分别表示C i类关于特征词t k的包含率和不包含率,其中,DF ik表示在C i中包含特征词t k的文档数,DF k表示所有类别中包含特征词t k 的文档数,DF ik表示在文档类别除了C i类中包含特征词t k的文档数。
利用式(5)来表示特征词t k对C i类的区分能力。
P(t k|C i) P(t k|C i)=DF ikDF kDF ikDF k=DF ikDF ik(5)为保证分母不为零值,对分母加一个参数值L,L 的值取0.1,得到公式(6):P(t k|C i) P(t k|C i)+L =DF ikDF kDF ikDF k+L=DF ikDF ik+L(6)对公式(6)取对数,那么特征词t k在第C i类中的权重估算方法公式如下:W ik=DF ik logDF ikDF ik+LN DF ik 00DF ik=0(7)在公式(7)中,D F ik表示在C i中包含特征词t k 的文档数,N为训练集中的文档总数。
在公式中前半部分DF ik表示特征词t k在第C i类中的重要程度,当DF ik等于0时,说明特征词t k在C i类中没有出现,我们将权值设为0。
当DF ik不等于0时,公式后半部分的对数表示了特征词t k在训练集中出现的几个类别里的分布情况。