13-垃圾邮件分类2

1.读取

2.数据预处理

3.数据划分—训练集和测试集数据划分

from sklearn.model_selection import train_test_split

x_train,x_test, y_train, y_test = train_test_split(data, target, test_size=0.2, random_state=0, stratify=y_train)

4.文本特征提取

sklearn.feature_extraction.text.CountVectorizer

https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.feature_extraction.text.CountVectorizer.html?highlight=sklearn%20feature_extraction%20text%20tfidfvectorizer

sklearn.feature_extraction.text.TfidfVectorizer

https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.feature_extraction.text.TfidfVectorizer.html?highlight=sklearn%20feature_extraction%20text%20tfidfvectorizer#sklearn.feature_extraction.text.TfidfVectorizer

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer

tfidf2 = TfidfVectorizer()

观察邮件与向量的关系

向量还原为邮件

4.模型选择

from sklearn.naive_bayes import GaussianNB

from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB

说明为什么选择这个模型？

由于样本特征的分大部分是多元离散值，使用MultinomialNB比较合适。

5.模型评价：混淆矩阵，分类报告

from sklearn.metrics import confusion_matrix

confusion_matrix = confusion_matrix(y_test, y_predict)

说明混淆矩阵的含义

from sklearn.metrics import classification_report

说明准确率、精确率、召回率、F值分别代表的意义 

混淆矩阵（Confusion Matrix）:

混淆矩阵的每一列代表了预测类别，每一列的总数表示预测为该类别的数据的数目；每一行代表了数据的真实归属类别，

每一行的数据总数表示该类别的数据实例的数目。每一列中的数值表示真实数据被预测为该类的数目：

如下图，第一行第一列中的43表示有43个实际归属第一类的实例被预测为第一类，同理，第一行第二列的2表示有2个实际归属为第一类的实例被错误预测为第二类。

 

 

 

分类报告：

TP:正确的匹配数目

FP:误报，没有的匹配不正确

FN:漏报，没有找到正确匹配的数目

TN:正确的非匹配数目

 准确率（正确率）=所有预测正确的样本/总的样本  （TP+TN）/总

 精确率=  将正类预测为正类 / 所有预测为正类 TP/（TP+FP）

 召回率 = 将正类预测为正类 / 所有正真的正类 TP/（TP+FN）

 F值 = 精确率 * 召回率 * 2 / ( 精确率 + 召回率) （F 值即为精确率和召回率的调和平均值）

6.比较与总结

如果用CountVectorizer进行文本特征生成，与TfidfVectorizer相比，效果如何？

CountVectorizer：只考虑词汇在文本中出现的频率

TfidfVectorizer：除了考量某词汇在文本出现的频率，还关注包含这个词汇的所有文本的数量
能够削减高频没有意义的词汇出现带来的影响, 挖掘更有意义的特征

因此：相比之下，文本条目越多，Tfid的效果会越显著

源代码：

import nltk
from nltk.corpus import stopwords
from nltk.stem import WordNetLemmatizer
import csv
import numpy as np
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB
from sklearn.metrics import confusion_matrix
from sklearn.metrics import classification_report

# 预处理
def preprocessing(text):
    # text=text.decode("utf-8")
    tokens = [word for sent in nltk.sent_tokenize(text) for word in nltk.word_tokenize(sent)]
    stops = stopwords.words('english')
    tokens = [token for token in tokens if token not in stops]

    tokens = [token.lower() for token in tokens if len(token) >= 3]
    lmtzr = WordNetLemmatizer()
    tokens = [lmtzr.lemmatize(token) for token in tokens]
    preprocessed_text = ' '.join(tokens)
    return preprocessed_text

# 读取数据集
file_path = 'F:SMSSpamCollection'
sms = open(file_path, 'r', encoding='utf-8')
sms_data = []
sms_label = []
csv_reader = csv.reader(sms, delimiter='	')
for line in csv_reader:
    sms_label.append(line[0])
    sms_data.append(preprocessing(line[1]))
sms.close()
print(len(sms_data))

# 按0.7：0.3比例分为训练集和测试集，再将其向量化
dataset_size = len(sms_data)
trainset_size = int(round(dataset_size * 0.7))
print('dataset_size:', dataset_size, '   trainset_size:', trainset_size)
x_train = np.array([''.join(el) for el in sms_data[0:trainset_size]])
y_train = np.array(sms_label[0:trainset_size])
x_test = np.array(sms_data[trainset_size + 1:dataset_size])
y_test = np.array(sms_label[trainset_size + 1:dataset_size])
vectorizer = TfidfVectorizer(min_df=2, ngram_range=(1, 2), stop_words='english', strip_accents='unicode', norm='l2')

# 将已划分好的训练集和测试集向量化
X_train = vectorizer.fit_transform(x_train)
X_test = vectorizer.transform(x_test)

# 朴素贝叶斯分类器
MNB = MultinomialNB()
clf = MNB.fit(X_train, y_train)
y_pred = MNB.predict(X_test)
print("预测正确邮件数：")
print((y_pred == y_test).sum())

# 模型评价
print("=============================================")
print('混淆矩阵：')
cm = confusion_matrix(y_test, y_pred)
print(cm)
print("=============================================")
print('分类报告：')
cr = classification_report(y_test, y_pred)
print(cr)

实验结果：