scikit learn 使用多项式朴素贝叶斯作为三元分类器？

Posted 2023-03-12

【中文标题】scikit learn 使用多项式朴素贝叶斯作为三元分类器？

【英文标题】：scikit learn use multinomial naive bayes for a trigram classifier?

【发布时间】：2013-06-24 09:36:49

【问题描述】：

我已经查看并试用了 scikit-learn 关于其多项式朴素贝叶斯分类器的教程。

我想用它来对文本文档进行分类，而关于 NB 的问题在于它将其 P(document|label) 视为其所有独立特征（单词）的乘积。现在，我需要尝试做 3 个三元分类器，其中 P(document|label) = P(wordX|wordX-1,wordX-2,label) * P(wordX-1|wordX-2,wordX-3,标签）。

scikit learn 在哪里支持我可以实现此语言模型并扩展 NB 分类器以基于此执行分类的任何内容？

【参考方案1】：

CountVectorizer 将为您提取三元组（使用ngram_range=(3, 3)）。 text feature extraction documentation 介绍了这一点。然后，只需像以前一样使用 MultinomialNB 和转换后的特征矩阵。

请注意，这实际上是建模：

P(document | label) = P(word_X, word_X-1, word_X-2 | label) * P (word_X-1, word_X-2, word_X-3 | 标签) * ...

这有什么不同？那么，第一项可以写成

P(word_X, word_X-1, word_X-2 | 标签) = P(word_{X | wordX-1, wordX-2, 标签) * P(wordX-1, wordX -2 | 标签）}

当然，所有其他术语也可以这样写，所以你最终会得到（为了简洁，去掉标签上的下标和条件）：

P(X | X-1, X-2) P(X-1 | X-2, X-3) ... P(3 | 2, 1) P(X-1, X-2) P(X-2, X-3) ... P(2, 1)

现在，P(X-1, X-2) 可以写成 P(X-1 | X-2) P(X-2)。因此，如果我们对所有这些条款都这样做，我们就有

P(X | X-1, X-2) P(X-1 | X-2, X-3) ... P(3 | 2, 1) P(X-1 | X-2) P(X-2 | X-3) ... P(2 | 1) P(X-2) P(X-1) ... P(1)

所以这实际上就像使用三元组、二元组和一元组（尽管不直接估计二元组/一元组）。

【讨论】：

无可挑剔的答案，只是它是 ngram_range。另外，在这里提问。假设每个元组 (word1, word2, word3) 是一个特征，MultinomialNB 是如何知道这种条件概率依赖的？

哎呀，抱歉打错了。而且：它实际上并不知道条件依赖。一个三元组特征意味着它正在对列出的第一个方程进行建模。这只是概率的事实，相当于独立地建模三元组，二元组，一元组，除了它丢弃 P(X | X-1) P(X) P(X-1) 并且估计基于三元组等等可能比你最后直接估计公式更糟糕。

Dougal，这真是一个很好的解释。但是，您所说的“估计是基于三元组的，因此可能比最后直接估计公式更糟糕”是什么意思。

P(X, X-1, X-2) = P(X | X-1, X-2) P(X-2 | X-1) P(X-1) 是真的。但是，当您对上述三元组的联合分布进行建模时，您通过计算您看到该三元组的次数来估计 P(X, X-1, X-2)。如果您想直接估计P(X|X-1, X-2) P(X-1|X-2) P(X-2)，则改为基于三元组、二元组和一元组的计数。您对二元组，尤其是一元组概率的估计会更好（方差更低），因为看到的可能性更少。因此，估计值可能会比您同时使用这三个时更差。

哦，哇，我没有意识到这一点，但现在你这么说，它确实有道理。谢谢你，你的解释让我很开心！