详解基于朴素贝叶斯的情感分析及 Python 实现

Posted 2020-09-27

相对于「 基于词典的分析 」，「 基于机器学习 」的就不需要大量标注的词典，但是需要大量标记的数据，比如：

　　还是下面这句话，如果它的标签是：

　　服务质量 - 中 （共有三个级别，好、中、差）

　　╮（╯-╰）╭，其是机器学习，通过大量已经标签的数据训练出一个模型，

　　然后你在输入一条评论，来判断标签级别

　　宁馨的点评 国庆活动，用62开头的信用卡可以6.2元买一个印有银联卡标记的冰淇淋，

　　有香草，巧克力和抹茶三种口味可选，我选的是香草口味，味道很浓郁。

　　另外任意消费都可以10元买两个马卡龙，个头虽不是很大，但很好吃，不是很甜的那种，不会觉得腻。

　　标签：服务质量 - 中

　　

朴素贝叶斯

1、贝叶斯定理

假设对于某个数据集，随机变量C表示样本为C类的概率，F1表示测试样本某特征出现的概率，套用基本贝叶斯公式，则如下所示：

 

　　上式表示对于某个样本，特征F1出现时，该样本被分为C类的条件概率。那么如何用上式来对测试样本分类呢？

　　举例来说，有个测试样本，其特征F1出现了（F1=1），那么就计算P（C=0|F1=1）和P（C=1|F1=1）的概率值。前者大，则该样本被认为是0类；后者大，则分为1类。

　　对该公示，有几个概念需要熟知：

　　先验概率（Prior）。P（C）是C的先验概率，可以从已有的训练集中计算分为C类的样本占所有样本的比重得出。

　　证据（Evidence）。即上式P（F1），表示对于某测试样本，特征F1出现的概率。同样可以从训练集中F1特征对应样本所占总样本的比例得出。

　　似然（likelihood）。即上式P（F1|C），表示如果知道一个样本分为C类，那么他的特征为F1的概率是多少。

　　对于多个特征而言，贝叶斯公式可以扩展如下：

　　分子中存在一大串似然值。当特征很多的时候，这些似然值的计算是极其痛苦的。现在该怎么办？

　　

2、朴素的概念

为了简化计算，朴素贝叶斯算法做了一假设：“朴素的认为各个特征相互独立”。这么一来，上式的分子就简化成了：

 

　　P（C）P（F1|C）P（F2|C）...P（Fn|C）。

　　这样简化过后，计算起来就方便多了。

　　这个假设是认为各个特征之间是独立的，看上去确实是个很不科学的假设。因为很多情况下，各个特征之间是紧密联系的。然而在朴素贝叶斯的大量应用实践实际表明其工作的相当好。

　　其次，由于朴素贝叶斯的工作原理是计算P（C=0|F1...Fn）和P（C=1|F1...Fn），并取最大值的那个作为其分类。而二者的分母是一模一样的。因此，我们又可以省略分母计算，从而进一步简化计算过程。

　　另外，贝叶斯公式推导能够成立有个重要前期，就是各个证据（evidence）不能为0。也即对于任意特征Fx，P（Fx）不能为0。而显示某些特征未出现在测试集中的情况是可以发生的。因此实现上通常要做一些小的处理，例如把所有计数进行+1（加法平滑 aDDitive smoothing，又叫拉普拉斯平滑 Laplace smothing）。而如果通过增加一个大于 0 的可调参数 alpha 进行平滑，就叫Lidstone 平滑。

　　

基于朴素贝叶斯的情感分类

原始数据集，只抽了10条

 

　　

读数据

读取excel文件，用的pandas库的DataFrame的数据类型

 

　　

分词

对每个评论分词，分词的同时去除停用词，得到如下词表

 

　　每个列表是与评论一一对应的

　　

统计

这里统计什么呢？统计两种数据

 

　　1. 评论级别的次数

　　这里有三个级别分别对应

　　c0 → 好 2

　　c1 → 中 3

　　c2 → 差 5

　　2. 每个词在句子中出现的次数

　　得到一个字典数据

　　evalation [2, 5, 3]

　　半价 [0, 5, 0]

　　划算 [1, 1, 0]

　　不错 [0, 2, 0]

　　·········

　　不满 [0, 1, 0]

　　重要 [0, 1, 0]

　　清楚 [0, 1, 0]

　　具体 [0, 1, 0]

　　每个词（特征）后的 list坐标位：0，1，2分别对应好，中，差

　　以上工作完成之后，就是把模型训练好了，只不过数据越多越准确

　　

测试

比如输入一个句子

 

　　世纪联华（百联西郊购物中心店）的点评 一个号称国际大都市，收银处的人服务态度差到极点。银联活动30-10，还不可以连单。

　　得到结果

　　c2-差

　　相关代码的 GitHub 地址：

　　http://t.cn/RKfemBM yszx11.cn    zhengshu5.com