1.理解分类与监督学习、聚类与无监督学习。
简述分类与聚类的联系与区别。
简述什么是监督学习与无监督学习。
答:分类与聚类的联系与区别:两者联系为,都是为了将相似数据划分为区别与其他数据的一类,而且他们的都包含相同的过程,对于想要分析的目标点,都会在数据集中寻找离他最近的点,即都用到NN算法。
两者区别在于分类是为了确定一个点的类别,而具体有哪些类别是已知的,是有监督学习,而聚类的目的是不知晓有什么类别,将一系列点分成若干类,是无监督学习。
监督学习:根据已有的数据集,知道输入和输出结果之间的关系。根据这种已知的关系,训练得到一个最优的模型。
无监督学习:我们不知道数据集中数据、特征之间的关系,而是要根据聚类或一定的模型得到数据之间的关系。
2.朴素贝叶斯分类算法 实例
利用关于心脏病患者的临床历史数据集,建立朴素贝叶斯心脏病分类模型。
有六个分类变量(分类因子):性别,年龄、KILLP评分、饮酒、吸烟、住院天数
目标分类变量疾病:
–心梗
–不稳定性心绞痛
新的实例:–(性别=‘男’,年龄<70, KILLP=‘I',饮酒=‘是’,吸烟≈‘是”,住院天数<7)
最可能是哪个疾病?
上传手工演算过程。
性别 |
年龄 |
KILLP |
饮酒 |
吸烟 |
住院天数 |
疾病 |
|
1 |
男 |
>80 |
1 |
是 |
是 |
7-14 |
心梗 |
2 |
女 |
70-80 |
2 |
否 |
是 |
<7 |
心梗 |
3 |
女 |
70-81 |
1 |
否 |
否 |
<7 |
不稳定性心绞痛 |
4 |
女 |
<70 |
1 |
否 |
是 |
>14 |
心梗 |
5 |
男 |
70-80 |
2 |
是 |
是 |
7-14 |
心梗 |
6 |
女 |
>80 |
2 |
否 |
否 |
7-14 |
心梗 |
7 |
男 |
70-80 |
1 |
否 |
否 |
7-14 |
心梗 |
8 |
女 |
70-80 |
2 |
否 |
否 |
7-14 |
心梗 |
9 |
女 |
70-80 |
1 |
否 |
否 |
<7 |
心梗 |
10 |
男 |
<70 |
1 |
否 |
否 |
7-14 |
心梗 |
11 |
女 |
>80 |
3 |
否 |
是 |
<7 |
心梗 |
12 |
女 |
70-80 |
1 |
否 |
是 |
7-14 |
心梗 |
13 |
女 |
>80 |
3 |
否 |
是 |
7-14 |
不稳定性心绞痛 |
14 |
男 |
70-80 |
3 |
是 |
是 |
>14 |
不稳定性心绞痛 |
15 |
女 |
<70 |
3 |
否 |
否 |
<7 |
心梗 |
16 |
男 |
70-80 |
1 |
否 |
否 |
>14 |
心梗 |
17 |
男 |
<70 |
1 |
是 |
是 |
7-14 |
心梗 |
18 |
女 |
70-80 |
1 |
否 |
否 |
>14 |
心梗 |
19 |
男 |
70-80 |
2 |
否 |
否 |
7-14 |
心梗 |
20 |
女 |
<70 |
3 |
否 |
否 |
<7 |
不稳定性心绞痛 |
答:设p(x1)为患者性别概率,p(x2)为患者年龄概率,p(x3)为患者KILLP分数的概率,p(x4)为患者是否有喝酒的概率,p(x5)是否有吸烟的概率,p(x6)是患者住院天数的概率,p(y1)为患者是心梗的概率,p(y2)为患者是不稳定性心绞痛的概率
该男子各项数据的概率p(x):0.4X0.25X0.5X0.2X0.45X0.3=0.00135
表中患有心梗疾病的个数y1为16,P(y1)为0.8;
在心梗的前提下是男性的个数为7,概率P(y1|x1)为:43.7%。
在心梗的前提下是年龄<70的个数为4,概率P(y1|x2)为:25%。
在心梗的前提下是KILLP=’1’的个数为9,概率P(y1|x3)为:56.2%。
在心梗的前提下是饮酒=‘是’的个数为2,概率P(y1|x4)为:18.7%。
在心梗的前提下是吸烟=‘是’的个数为7,概率P(y1|x5)为:43.7%。
在心梗的前提下是住院天数<7的个数为4,概率P(y1|x6)为:25%。
p(y1|x)=(p(x1|y1)p(x2|y1)p(x3|y1)p(x4|y1)p(x5|y1)p(x6|y1)p(y1))/P(x)
=(43.7%*25%*56.2%*18.7%*43.7%*25%*0.8)/0.00135
≈74.3%
表中患有心绞痛疾病的个数y2为4,P(y2)为0.2;
在心绞痛的前提下是男性的个数为1,概率P(y2|x1)为:25%。
在心绞痛的前提下是年龄<70的个数为1,概率P(y2|x2)为:25%。
在心绞痛的前提下是KILLP=’1’的个数为1,概率P(y2|x3)为:25%。
在心绞痛的前提下是饮酒=‘是’的个数为1,概率P(y2|x4)为:25%。
在心绞痛的前提下是吸烟=‘是’的个数为2,概率P(y2|x5)为:50%。
在心绞痛的前提下是住院天数<7的个数为2,概率P(y2|x6)为:50%。
p(y2|x)=(p(x1|y2)p(x2|y2)p(x3|y2)p(x4|y2)p(x5|y2)p(x6|y2)p(y2))/P(x)
=(25%*25%*25%*25%*50%*50%*0.2)/0.00135
≈14.5%
因为p(y1|x)>p(y2|x),所以在同种临床数据下,该患者患有心梗的概率要大于患有心绞痛的概率。
3.使用朴素贝叶斯模型对iris数据集进行花分类。
尝试使用3种不同类型的朴素贝叶斯:
- 高斯分布型
- 多项式型
- 伯努利型
并使用sklearn.model_selection.cross_val_score(),对各模型进行交叉验证。
引入的包
引入数据集以及各自使用不同类型的朴素贝叶斯
结果为
进行交叉验证