贝叶斯分类器

Bayesian Decision Theory

• 前提：所有概率已知
• 场景：多分类任务
• 假设：$N$N种可能的类别，$\lambda_{ij}$λij​是将
  $R(c_i|x)=\sum_{j=1}^N\lambda_{ij}P(c_j|x)$R(ci​∣x)=j=1∑N​λij​P(cj​∣x)
• 任务：找到一个分类器$h(x)$h(x)使得总体风险最小化
  $h^*(x) = \arg \min_{c\in Y}R(c|x)$h∗(x)=argc∈Ymin​R(c∣x)
• 转化：想要最小化总体风险，考虑去找最小化条件风险
• 对于$P(c|x)$P(c∣x)后验概率的计算，可以考虑
  • 直接对$P(c|x)$P(c∣x)条件概率建模——判别式模型：决策树、BP神经网络、SVM
  • 先对$P(c,x)$P(c,x)建模，再求$P(c|x)$P(c∣x)——生成式模型：由贝叶斯公式得到结果

贝叶斯风险 Bayes Error

For any $x \in R^d$x∈Rd
$\eta(x) = P(Y=1|X=x) = E(Y|X = x)$η(x)=P(Y=1∣X=x)=E(Y∣X=x)
对于二分类问题，所有分类函数中，贝叶斯分类器的损失最小

MLE——Maximum Likelihood Estimator

用参数的方法估计似然：先假定具有某种确定的概率分布形式，再基于训练样本对概率分布的参数进行估计，记$P(x|c)$P(x∣c)为$P(x|\theta_c)$P(x∣θc​)——模型训练的过程就是参数估计的过程——用对数似然的方法
书上有一个正态分布的例子

Naive Bayes Classifier

假定$d$d维向量$x$x的各个维数之间是独立的，所以$P(x_1,x_2,...,x_d|c) = P(x_1|c)P(x_2|c)...P(x_d|c)$P(x1​,x2​,...,xd​∣c)=P(x1​∣c)P(x2​∣c)...P(xd​∣c)
$h_{nb}(x)=\arg \min_{c\in Y}P(c)\prod_{i=1}^dP(x_i|c)$hnb​(x)=argc∈Ymin​P(c)i=1∏d​P(xi​∣c)
为了避免其他属性懈怠的信息被训练集中未出现的属性值抹去，估计概率值的时候通常要进行smoothing，常用拉普拉斯修正

Semi-naive Bayes Classifiers

就是有些特征是相关的，不能完全独立算
ODE（One-Dependent Estimator）独依赖估计：假设每个属性在类别之外最多依赖于一个其他属性
SPODE（Super-Parent ODE）超父：假设所有属性都依赖同一个属性（超父）
TAN：在最大带权生成树的算法基础上转化成树的形式（没有环，路径唯一）

• 条件互信息：两个属性相互独立的时候，条件互信息=0，越不独立，条件互信息越大

AODE集成：把弱的或者错的学习器集合在一起就会变强，model average的思想——尝试将每个属性都作为超父来构建SPODE，然后将有足够训练数据支撑的SPODE集成起来作为最终结果

Bayes Network

有向无环图（Directed Acyclic Graph，DAG） 某两点之间的路径不唯一，不是树结构
v结构的特殊性

EM al

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来源： https://blog.csdn.net/weixin_42302446/article/details/100728382