三种典型贝叶斯分类器的研究
自然语言处理中常见的文本分类模型对比(十)
自然语言处理中常见的文本分类模型对比在当今信息爆炸的时代，海量的文本数据正在不断产生和累积。
如何高效地对这些文本数据进行分类和分析成为了重要的课题。
自然语言处理技术的发展为文本分类提供了强大的工具，各种文本分类模型也应运而生。
本文将对常见的文本分类模型进行对比分析，包括朴素贝叶斯、支持向量机、深度学习等。
1. 朴素贝叶斯分类器朴素贝叶斯分类器是一种基于概率统计的分类模型，其基本假设是特征之间相互独立。
朴素贝叶斯分类器简单、易于实现，对小规模的数据表现良好。
然而，由于其假设的“朴素”性质，朴素贝叶斯分类器在处理复杂的文本数据时表现并不理想。
特别是对于含有大量特征之间相关性的文本数据，朴素贝叶斯分类器的性能会受到限制。
2. 支持向量机支持向量机是一种强大的分类模型，其核心思想是将数据映射到高维空间中，通过寻找一个最优的超平面来进行分类。
支持向量机在处理文本分类问题时具有较好的泛化能力和鲁棒性，尤其适用于高维度的特征空间。
然而，支持向量机在处理大规模文本数据时计算复杂度较高，需要大量的计算资源和时间。
3. 深度学习模型近年来，深度学习技术的快速发展为文本分类问题提供了全新的解决途径。
通过构建深层神经网络模型，可以自动地学习文本数据中的复杂特征和规律。
深度学习模型在处理文本分类问题时展现出了强大的表现，尤其在处理大规模数据和复杂数据结构时具有优势。
然而，深度学习模型需要大量的训练数据和调参工作，且模型的黑盒性使得解释性较差。
4. 对比与总结朴素贝叶斯分类器、支持向量机和深度学习模型分别代表了传统的统计学习方法、核方法和深度学习方法。
这三种文本分类模型在不同的场景下都有其独特的优势和局限性。
朴素贝叶斯分类器适用于简单的文本分类问题，支持向量机在高维度特征空间中表现良好，而深度学习模型则在处理复杂的文本数据时具有较强的表现。
总的来说，选择合适的文本分类模型需要根据具体的问题和数据特点来进行综合考量。
对于大规模复杂的文本数据，深度学习模型可能是一个不错的选择；而对于简单的文本分类问题，朴素贝叶斯分类器可能更为适合。
贝叶斯分类器的基本原理
贝叶斯分类器的基本原理1.先验概率：在进行分类之前，我们需要知道每个类别的先验概率。
先验概率是指在没有其他信息的情况下，每个类别出现的概率。
例如，在对电子邮件进行垃圾邮件分类时，如果我们有大量的垃圾邮件和非垃圾邮件，我们可以假设垃圾邮件的先验概率更高，因为通常来说，收到的电子邮件中垃圾邮件的数量更多。
2.似然函数：似然函数用于计算给定类别下，一些样本的概率。
在贝叶斯分类器中，我们需要对给定样本的特征进行建模，并计算给定类别下观察到这些特征的概率。
例如，在垃圾邮件分类的例子中，我们可以建立一个似然函数来计算垃圾邮件中包含一些关键字的概率。
3.后验概率：后验概率是指在观察到新的证据后，每个类别的概率。
后验概率是通过先验概率和似然函数计算得出的，根据贝叶斯定理，后验概率可以通过先验概率和似然函数的乘积来计算。
4.最大后验概率估计：在进行分类时，贝叶斯分类器会选择具有最大后验概率的类别作为最终的分类结果。
即在给定观测数据下，选择使后验概率最大的类别作为分类结果。
1.能够很好地处理多类别的分类问题：贝叶斯分类器能够有效地处理多类别的分类问题，而且能够在训练过程中自动地学习不同类别之间的关系。
2.能够处理高维度的特征：贝叶斯分类器可以很好地处理高维度的特征，而且在处理高维度数据时，它的性能通常比其他分类算法更好。
3.对缺失数据具有鲁棒性：贝叶斯分类器在处理有缺失数据的情况下具有很强的鲁棒性。
它能够根据训练数据的先验概率和特征之间的相关性进行推断，并给出合适的分类结果。
然而，贝叶斯分类器也存在一些限制：1.对于大规模数据的处理能力有限：由于贝叶斯分类器需要计算多个类别下的似然函数和后验概率，因此在处理大规模数据时，其计算复杂度较高，会导致分类速度变慢。
2.对于特征之间相关性较高的情况，可能会产生误差：对于特征之间相关性较高的情况，贝叶斯分类器可能会产生误差，因为它假设各个特征之间相互独立。
3.需要确定先验概率的合理假设：贝叶斯分类器需要先验概率的先验知识。
贝叶斯分类器的原理与应用
贝叶斯分类器的原理与应用贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理的统计模型，被广泛应用于机器学习和数据挖掘领域。
它是一种用于文本分类和垃圾邮件过滤等任务的有监督学习算法。
本文将介绍贝叶斯分类器的原理，并探讨其在实际应用中的一些案例。
一、原理介绍贝叶斯分类器基于贝叶斯定理，通过计算给定某个特征条件下某个类别的概率，从而得出最终的分类结果。
它假设每个特征都独立并且对分类结果有相同的贡献。
在贝叶斯分类器中，我们首先需要建立一个训练集，包含已知分类的数据。
然后，通过计算每个特征在每个类别中出现的次数，以及每个类别出现的概率，得出分类结果。
贝叶斯分类器还引入了一个称为拉普拉斯平滑的技术，用于处理在训练集中不存在的特征。
二、应用案例1. 文本分类在文本分类任务中，贝叶斯分类器可以将一篇文章划分为不同的预定义类别，例如体育、政治、娱乐等。
通过对训练集中已知类别的文章进行学习，贝叶斯分类器可以自动学习到每个类别的特征，并用于对新的未知文章进行分类。
2. 垃圾邮件过滤贝叶斯分类器在垃圾邮件过滤方面得到了广泛的应用。
通过对已知的垃圾邮件和非垃圾邮件进行学习，贝叶斯分类器可以根据邮件中的关键词和短语来判断其属于垃圾邮件的概率。
这种方法可以较好地过滤掉大部分垃圾邮件，提高用户的邮箱使用效率。
3. 机器翻译在机器翻译领域，贝叶斯分类器可以用于对不同语言之间的单词或短语进行匹配和翻译。
通过对已知的翻译语料进行学习，贝叶斯分类器可以根据上下文和语法规则来判断最佳的翻译结果。
4. 视觉识别贝叶斯分类器在图像识别任务中也有应用。
例如，可以使用贝叶斯分类器来对图像中的物体进行分类，如识别车辆、人脸等。
通过对已知类别的图像进行学习，贝叶斯分类器可以根据图像中的颜色、纹理、形状等特征来进行分类。
三、结论贝叶斯分类器是一种简单而有效的分类算法，具有较好的性能和广泛的应用领域。
它基于贝叶斯定理，通过计算概率来进行分类，并可以处理多类别和多特征的情况。
粗糙集理论与朴素贝叶斯分类器的比较与融合
粗糙集理论与朴素贝叶斯分类器的比较与融合引言：在机器学习和数据挖掘领域，分类器是一种常用的工具，用于将数据集中的实例分配到不同的类别中。
粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器是两种常见的分类方法，本文将对它们进行比较与融合，探讨它们的优势和适用场景。
一、粗糙集理论粗糙集理论是由波兰学者Pawlak于1982年提出的一种基于粗糙度的不确定性处理方法。
该理论将数据集分为决策属性和条件属性，通过计算属性间的粗糙度来实现分类。
粗糙集理论的优势在于能够处理不完整和不确定的数据，具有较强的鲁棒性。
二、朴素贝叶斯分类器朴素贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立性假设的分类方法。
该分类器通过计算给定特征条件下各类别的后验概率来进行分类。
朴素贝叶斯分类器的优势在于简单快速，对于大规模数据集具有较好的性能。
三、比较与融合粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器在分类问题上有着不同的特点和适用场景。
粗糙集理论适用于处理不完整和不确定的数据，能够在数据缺失或噪声较多的情况下仍然有效。
而朴素贝叶斯分类器适用于处理大规模数据集，具有较好的性能和计算效率。
在实际应用中，可以将粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器进行融合，充分利用它们各自的优势。
首先，可以使用粗糙集理论对数据进行预处理，处理不完整和不确定的数据，将其转化为可用的形式。
然后，将处理后的数据输入到朴素贝叶斯分类器中进行分类。
这样可以充分利用粗糙集理论的鲁棒性和朴素贝叶斯分类器的性能。
融合粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器的方法有多种，可以根据具体问题选择合适的方法。
一种常见的方法是将粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器作为两个独立的模块，分别进行数据预处理和分类，最后将它们的结果进行融合。
另一种方法是将粗糙集理论的粗糙度作为朴素贝叶斯分类器的先验概率，通过联合计算得到更准确的分类结果。
融合粗糙集理论和朴素贝叶斯分类器可以提高分类的准确性和鲁棒性，适用于处理复杂的实际问题。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法和参数，进行优化和调整。
医学中的贝叶斯
• 朴素贝叶斯分类器则是更进一步，假设所有特征都彼此独立，因此： P(F1F2...Fn|C)P(C) = P(F1|C)P(F2|C) ... P(Fn|C)P(C)
P(感冒|打喷嚏x建筑工人) = 0.66 x 0.33 x 0.5 / 0.5 x 0.33 = 0.66
朴素贝叶斯模型发源于古典数学理论，有着坚实的数学基 础，以 及稳定的分类效率。同时，NBC模型所需估计的参数很 少，对缺失数据不太敏感，算法也比较简单。理论上，NBC模 型与其他分类方法相比具有最小的误差率。但是朴素贝叶斯分 类有一个限制条件，就是特征属性必须有条件独立或基本独立 （实际上在现实应用中几乎不可能做到完全独立）。
贝叶斯算法
1.2 贝叶斯分类概述
贝叶斯分类基于贝叶斯定理，贝叶斯定理 是由18世纪概率论和决策论的早起研究者 Thomas Bayes发明的，故用其名字命名为贝叶 斯定理。
分类算法的比较研究发现，一种称为朴素
贝叶斯分类法的简单贝叶斯分类法可以与决策 树和经过挑选的神经网络分类器相媲美。用于 大型数据库，贝叶斯分类法也已表现出高准确 率和高速度。
两者是有确定的关系，贝叶斯定理就是这种关系的 陈述。
贝叶斯公式
贝叶斯公式提供了从先验概率P(A)、P(B) 和P(B|A)计算后验概率P(A|B)的方法：
P(A|B)=P(B|A)*P(A)/P(B) ，P(A|B)随着P(A) 和P(B|A)的增长而增长，随着P(B)的增长而 减少，即如果B独立于A时被观察到的可能性 越大，那么B对A的支持度越小。
P(X )
P(X )
贝叶斯分类
详解贝叶斯分类器1.贝叶斯决策论贝叶斯分类器是一类分类算法的总称，贝叶斯定理是这类算法的核心，因此统称为贝叶斯分类。
贝叶斯决策论通过相关概率已知的情况下利用误判损失来选择最优的类别分类。
“风险”(误判损失)= 原本为cj的样本误分类成ci产生的期望损失，期望损失可通过下式计算：为了最小化总体风险，只需在每个样本上选择能够使条件风险R(c|x)最小的类别标记。
最小化分类错误率的贝叶斯最优分类器为：即对每个样本x，选择能使后验概率P(c|x)最大的类别标记。
利用贝叶斯判定准则来最小化决策风险，首先要获得后验概率P(c|x)，机器学习要实现的是基于有限的训练样本集尽可能准确的估计出后验概率P(c|x)。
主要有两种模型：一是“判别式模型”：通过直接建模P(c|x)来预测，其中决策树，BP神经网络，支持向量机都属于判别式模型。
另外一种是“生成式模型”：通过对联合概率模型P(x，c)进行建模，然后再获得P(c|x)。
对于生成模型来说：基于贝叶斯定理，可写为下式（1）通俗的理解：P(c)是类“先验”概率，P(x|c)是样本x相对于类标记c的类条件概率，或称似然。
p(x)是用于归一化的“证据”因子，对于给定样本x，证据因子p(x)与类标记无关。
于是，估计p(c|x)的问题变为基于训练数据来估计p(c)和p(x|c)，对于条件概率p(x|c)来说，它涉及x所有属性的联合概率。
2.极大似然估计假设p(x|c)）具有确定的形式并且被参数向量唯一确定，则我们的任务是利用训练集估计参数θc，将P（x|c）记为P（x|θc）。
令Dc表示训练集D第c类样本的集合，假设样本独立同分布，则参数θc对于数据集Dc的似然是对进行极大似然估计，就是去寻找能最大化P（Dc|θc）的参数值。
直观上看，极大似然估计是试图在θc所有可能的取值中，找到一个能使数据出现的“可能性”最大的值。
上式的连乘操作易造成下溢，通常使用对数似然：此时参数θc的极大似然估计为在连续属性情形下，假设概率密度函数，则参数和的极大似然估计为：也就是说，通过极大似然法得到的正态分布均值就是样本均值，方差就是的均值，在离散情况下，也可通过类似的方式估计类条件概率。
贝叶斯分类器
贝叶斯分类器 本⽂主要介绍⼀个常见的分类框架--贝叶斯分类器。
这篇⽂章分为三个部分：1. 贝叶斯决策论；2. 朴素贝叶斯分类器； 3. 半朴素贝叶斯分类器 贝叶斯决策论 在介绍贝叶斯决策论之前，先介绍两个概念：先验概率（prior probability）和后验概率（posterior probability）。
直观上来讲，先验概率是指在事件未发⽣时，估计该事件发⽣的概率。
⽐如投掷⼀枚匀质硬币，“字”朝上的概率。
后验概率是指基于某个发⽣的条件事件，估计某个事件的概率，它是⼀个条件概率。
⽐如⼀个盒⼦⾥⾯有5个球，两个红球，三个⽩球，求在取出⼀个红球后，再取出⽩球的概率。
在wiki上，先验概率的定义为：A prior probability is a marginal probability, interpreted as a description of what is known about a variable in the absence of some evidence。
后验概率的定义为：The posterior probability is the conditional probability of the variable taking the evidence into account. The probability is computed from the prior and the likelihood function via Baye's theorem. 现在以分类任务为例。
⾸先假设有N种可能的类别标签，即y={c1, c2, ..., cN}, λij 表⽰将⼀个真实标记为cj的样本误分类为ci时产⽣的损失。
后验概率p(ci|x)表⽰将样本x分类给ci是的概率。
那么将样本x分类成ci产⽣的条件风险（conditional risk）为： 其中，P(cj|x) 表⽰样本x分类成cj类的概率，λij 表⽰将真实cj类误分类为ci类的损失。
朴素贝叶斯模型的类别
朴素贝叶斯模型的类别全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：朴素贝叶斯模型的分类主要分为三类：高斯朴素贝叶斯、多项式朴素贝叶斯和伯努利朴素贝叶斯。
接下来分别介绍这三种不同类型的朴素贝叶斯模型及其应用场景。
一、高斯朴素贝叶斯高斯朴素贝叶斯模型假设特征的分布服从高斯分布，即特征的概率密度函数为高斯分布。
这种模型适用于连续型特征，例如数值型数据。
在实际应用中，高斯朴素贝叶斯模型通常用于处理连续型数据的分类问题，如人脸识别、手写数字识别等。
二、多项式朴素贝叶斯多项式朴素贝叶斯模型假设特征的分布服从多项式分布，即特征是离散型的且取值范围有限。
这种模型适用于文本分类等问题，其中特征通常是单词或短语的出现次数或权重。
在实际应用中，多项式朴素贝叶斯模型常用于文本分类、垃圾邮件过滤等问题。
朴素贝叶斯模型是一种简单且高效的分类算法，具有快速的训练速度和较好的分类性能。
不同类型的朴素贝叶斯模型适用于不同类型的特征分布和问题类型，可以根据具体情况选择合适的模型来解决分类问题。
在实际应用中，朴素贝叶斯模型被广泛应用于文本分类、垃圾邮件过滤、情感分析等领域，并取得了不错的效果。
第二篇示例：朴素贝叶斯是一种被广泛使用的机器学习分类算法，其原理简单但却非常有效。
它的原理基于贝叶斯定理，通过对已知数据集的特征进行概率推断来对未知数据进行分类。
朴素贝叶斯模型最初是由英国数学家托马斯·贝叶斯提出的，它的核心思想是基于特征之间的独立性假设。
朴素贝叶斯模型的类别主要可以分为三种：高斯朴素贝叶斯、多项式朴素贝叶斯和伯努利朴素贝叶斯。
1. 高斯朴素贝叶斯高斯朴素贝叶斯是一种适用于连续型数据的分类算法。
在高斯朴素贝叶斯中，假设特征的概率符合高斯分布，通过计算每个特征在每个类别下的概率密度函数来进行分类。
因为高斯分布在实际数据中很常见，因此高斯朴素贝叶斯在实际应用中有着广泛的应用。
伯努利朴素贝叶斯也适用于离散型数据的分类问题，但与多项式朴素贝叶斯不同的是，伯努利朴素贝叶斯适用于二值型数据，即特征只有两种取值。
Python与朴素贝叶斯分类的应用
Python与朴素贝叶斯分类的应用导言Python是一种高级的、内容丰富的编程语言，最早由荷兰人Guido van Rossum在1989年创造。
Python与许多其他编程语言一样，可以用于各种任务，例如Web开发、数据分析、科学计算等等。
Python还广泛应用于人工智能领域，朴素贝叶斯分类就是Python中常用的一种算法。
朴素贝叶斯分类是一个简单而高效的机器学习模型，用于处理分类问题。
该算法的核心思想是基于特征和类别的条件概率对未知数据进行分类。
本文将探讨Python与朴素贝叶斯分类的应用，介绍朴素贝叶斯算法的基本概念，以及如何使用Python实现朴素贝叶斯算法进行分类。
朴素贝叶斯算法的基本概念朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理的分类算法，该算法假设数据集中所有特征都是独立的，从而简化了计算。
算法的核心思想是，根据先验概率和条件概率，计算出后验概率，以此来判断数据属于哪个类别。
在朴素贝叶斯算法中，我们需要计算先验概率、条件概率和后验概率。
其中，先验概率是在不知道数据属于哪个类别的情况下，每种类别的概率。
条件概率是在已知某种类别的情况下，数据拥有某个特征的概率。
后验概率是在知道特征和类别的情况下，数据属于某个类别的概率。
贝叶斯定理将这些概率联系在一起：P(Y|X) = P(X|Y) * P(Y) / P(X)其中，P(Y|X)是后验概率，即在已知特征和类别的情况下，数据属于某个类别的概率；P(X|Y)是条件概率，即在已知某种类别的情况下，数据拥有某个特征的概率；P(Y)是先验概率，即每种类别的概率；P(X)是样本空间中数据拥有某个特征的概率。
在分类问题中，我们需要计算出所有类别的后验概率，然后选择最大值作为分类结果。
因为贝叶斯定理假设每个特征是独立的，所以朴素贝叶斯算法的名称中含有“朴素”这个词。
如何使用Python实现朴素贝叶斯算法进行分类Python中有多个库可用于机器学习，其中就包括用于分类的朴素贝叶斯算法。
贝叶斯分类
贝叶斯分类1、 定义： 依据贝叶斯准则(两组间最大分离原则)建立的判别函数集进行的图像 分类。
贝叶斯分类是一类分类算法的总称，这类算法均以贝叶斯定理为基础，故统称为贝 叶斯分类。
2、 贝叶斯定理：p(B|A) = P (A| B )P (B )P(A)说明：p(A|B)表示事件B 发生的前提下，事件A 发生的概率；p(A)表示事件A 发生的概率；p(B)事件B 发生的概率。
则可以求得事件 A 发生的前提下，事件B 发生的概率。
贝叶斯定理给出了最小化误差的最优解决方法，可用于分类和预测。
将前面贝叶斯公式变化如下：P(x) P(c)xP(x) P(x)上述公式中，C 代表类别，X 代表特征，很明显，我们做出预测肯定是利用当 前的特征，来判断输出的类别。
当然这里也可以很明显的看到贝叶斯公式先验与后 验概率之间的转换，很明显，P(c|x)在我们的定义里面是后验概率，也是我们想要 得到的东西。
而P(x)、P(c)以及P(x|c)都是先验概率，它们分别 X 特征出现的概 率，C 类出现的概率，C 类中，出现X 的概率。
而第一项对于多类分类来说，都是一 样，都是当前观察到的特征，所以此项可以略去。
那最终的结果就是计算P(x|c)*P(c) 这一项，P (c )是可以通过观察来解决的。
重点也就全部落在了 P(x|c)上，上面对 于此项的解释是在C 类中，X 特征出现的概率，其实简单来讲，就是 X 的概率密度。
3、特点1)o 贝叶斯分类并不是把一个对象绝对地指派给某一类， 而是通过计算得出属于某一类的概率。
具有最大概率的类便是该对象所属的类。
2) o 一般情况下在贝叶斯分 类中所有的属性都潜在的起作用，即并不是一个或几个属性决定分类，而是所有的 属性都参与分类。
3)贝叶斯分类的属性可以是离散的、连续的、也可以是混合的。
4、分类：(1)朴素贝叶斯算法。
⑵TAN 算法1)朴素贝叶斯算法成立的前提是各属性之间互相独立。
贝叶斯分类器在图像识别中的应用研究
贝叶斯分类器在图像识别中的应用研究随着近年来人工智能技术的发展，图像识别成为了备受关注的研究领域之一，其在许多领域中有着广泛应用，比如智能安防、人脸识别、物体检测、医学影像分析等等。
而在图像识别中，贝叶斯分类器是一种常用的分类算法，它可以通过统计学习的方法对样本数据进行分类，使得机器能够自动识别图像中的目标物体。
一、贝叶斯分类器的基本原理贝叶斯分类器的主要思想是根据贝叶斯定理计算后验概率分布，即在已知先验概率分布的基础上，从给定的数据中推断出来的后验概率分布。
具体地，若已知训练样本集D={(x1,y1),(x2,y2),...(xn,yn)}，其中xi表示样本特征，yi表示样本的类别，现在给定一个测试样本x，则求解后验概率P(y|x)可以分解为如下的式子：P(y|x)=P(x|y)P(y)/P(x)其中P(x|y)表示在给定类别y的前提下x出现的概率分布，P(y)表示类别y的先验概率分布，P(x)表示样本特征x的概率分布。
那么根据贝叶斯公式，可以将后验概率分布表示为P(y|x)∝ P(x|y)P(y)也就是说，后验概率正比于类别y的先验概率与样本特征x在该类别下的条件概率乘积。
因此，可以确定一个测试样本x的类别为最大后验概率的类别y。
二、贝叶斯分类器在图像识别中的应用在图像识别中，贝叶斯分类器可以用来识别图像中的物体，比如人脸识别、车辆识别等。
通常情况下，需要先将一个图像划分成若干个小块，每个小块提取出来的特征向量作为贝叶斯分类器输入的特征向量，然后将每个小块的分类结果合并，就可以得到整个图像的分类结果。
以人脸识别为例，首先需要建立一个人脸数据库，并进行特征提取，提取后的特征向量可以作为训练样本的输入。
然后，对待识别的图像进行同样的特征提取，并将得到的特征向量输入到贝叶斯分类器中进行分类。
分类器会计算出每个类别的后验概率分布，并将最大后验概率的结果作为分类结果输出。
由于贝叶斯分类器结合了先验概率分布和样本数据分布，因此能够有效地处理图像中出现的变化和噪声，从而提高分类准确率。
贝叶斯分类器（3）朴素贝叶斯分类器
贝叶斯分类器（3）朴素贝叶斯分类器根据，我们对贝叶斯分类器所要解决的问题、问题的求解⽅法做了概述，将贝叶斯分类问题转化成了求解P(x|c)的问题，在上⼀篇中，我们分析了第⼀个求解⽅法：极⼤似然估计。
在本篇中，我们来介绍⼀个更加简单的P(x|c)求解⽅法，并在此基础上讲讲常⽤的⼀个贝叶斯分类器的实现：朴素贝叶斯分类器（Naive Bayes classifier）。
1 朴素贝叶斯分类原理1.1 分类问题回顾我们的⽬标是通过对样本的学习来得到⼀个分类器，以此来对未知数据进⾏分类，即求后验概率P(c|x)。
在中，我们描述了贝叶斯分类器是以⽣成式模型的思路来处理这个问题的，如下⾯的公式所⽰，贝叶斯分类器通过求得联合概率P(x,c)来计算P(c|x)，并将联合概率P(x,c)转化成了计算类先验概率P(c)、类条件概率P(x|c)、证据因⼦P(x)。
h∗(x)=\argmax c∈Y P(c|x)=\argmax c∈Y P(x,c)P(x)=\argmaxc∈YP(c)∗P(x|c)P(x)其中的难点是类条件概率P(x|c)的计算，因为样本x本⾝就是其所有属性的联合概率，各种属性随意组合，变幻莫测，要计算其中某⼀种组合出现的概率真的是太难了，⽽朴素贝叶斯的出现就是为了解决这个问题的。
要想计算联合概率P(a,b)，我们肯定是希望事件a与事件b是相互独⽴的，可以简单粗暴的P(a,b)=P(a)P(b)，多想对着流星许下⼼愿：让世界上复杂的联合概率都变成简单的连乘！1.2 朴素贝叶斯朴素贝叶斯实现了我们的梦想！朴素贝叶斯中的朴素就是对多属性的联合分布做了⼀个⼤胆的假设，即x的n个维度之间相互独⽴：P([x1,x2,...,x n]|c)=P(x1|c)P(x2|c)...P(x1|c)朴素贝叶斯通过这⼀假设⼤⼤简化了P(x|c)的计算，当然，使⽤这个假设是有代价的，⼀般情况下，⼤量样本的特征之间独⽴这个条件是弱成⽴的，毕竟哲学上说联系是普遍的，所以我们使⽤朴素贝叶斯会降低⼀些准确性；如果实际问题中的事件的各个属性⾮常不独⽴的话，甚⾄是⽆法使⽤朴素贝叶斯的。
贝叶斯分类器例题
贝叶斯分类器例题
1.朴素贝叶斯分类器：一个例子是识别垃圾邮件。
给定一封邮件，可以根据邮件中的关键词和主题来判断该邮件是否为垃圾邮件。
通过朴素贝叶斯分类器，可以将邮件分为垃圾邮件和非垃圾邮件两类。
2.贝叶斯网络分类器：另一个例子是疾病诊断。
给定一个病人的症状和病史，可以根据贝叶斯网络分类器来预测该病人可能患有哪种疾病。
通过计算每个疾病的概率，可以得出最可能的诊断结果。
3.信用卡欺诈识别：在这个例子中，我们使用贝叶斯分类器来识别信用卡欺诈行为。
给定一系列交易数据，包括交易金额、交易地点、交易时间等，我们需要判断这些交易是否为欺诈行为。
通过训练一个贝叶斯分类器，可以学习到正常交易和欺诈交易的特征，并利用这些特征来预测新的交易是否为欺诈行为。
4.情感分析：在这个例子中，我们使用贝叶斯分类器来进行情感分析。
给定一篇文章或一段评论，我们需要判断该文本的情感倾向是积极还是消极。
通过训练一个贝叶斯分类器，可以学习到积极和消极文本的特征，并利用这些特征来预测新的文本的情感倾向。
5.基因分类：在这个例子中，我们使用贝叶斯分类器来进行基因分类。
给定一个基因序列，我们需要将其分类为不同的基因家族或亚家族。
通过训练一个贝叶斯分类器，可以学习到不同基因家族或亚家族的特征，并利用这些特征来预测新的基因序列的家族或亚家族归属。
以上这些例题只是贝叶斯分类器的一些应用示例，实际上贝叶斯分类器的应用非常广泛，它可以应用于任何需要分类的领域，如金融、医疗、社交媒体等。
2.2：监督学习的基本分类模型（KNN、决策树、朴素贝叶斯）
2.2：监督学习的基本分类模型（KNN、决策树、朴素贝叶斯）K近邻分类器(KNN)KNN：通过计算待分类数据点，与已有数据集中的所有数据点的距离。
取距离最⼩的前K个点，根据“少数服从多数“的原则，将这个数据点划分为出现次数最多的那个类别。
sklearn中的K近邻分类器在sklearn库中，可以使⽤sklearn.neighbors.KNeighborsClassifier创建⼀个K近邻分类器，主要参数有：• n_neighbors：⽤于指定分类器中K的⼤⼩(默认值为5，注意与kmeans的区别)• weights：设置选中的K个点对分类结果影响的权重（默认值为平均权重“uniform”，可以选择“distance”代表越近的点权重越⾼，或者传⼊⾃⼰编写的以距离为参数的权重计算函数）• algorithm：设置⽤于计算临近点的⽅法，因为当数据量很⼤的情况下计算当前点和所有点的距离再选出最近的k各点，这个计算量是很费时的，所以（选项中有ball_tree、kd_tree和brute，分别代表不同的寻找邻居的优化算法，默认值为auto，根据训练数据⾃动选择）K近邻分类器的使⽤创建⼀组数据 X 和它对应的标签 y：>>> X = [[0], [1], [2], [3]]>>> y = [0, 0, 1, 1]使⽤ import 语句导⼊ K 近邻分类器：>>> from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier参数 n_neighbors 设置为 3，即使⽤最近的3个邻居作为分类的依据，其他参数保持默认值，并将创建好的实例赋给变量 neigh。
>>> neigh = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3)调⽤ fit() 函数，将训练数据 X 和标签 y 送⼊分类器进⾏学习。
朴素贝叶斯分类器详细介绍
实例[编辑]
性别分类[编辑]
问题描述:通过一些测量的特征，包括身高、体重、脚的尺寸，判定一个人是男 性还是女性。 训练[编辑] 训练数据如下： 性别 身高(英尺) 体重(磅) 脚的尺寸(英寸) 男 男 男 男 女 6 180 12 11 12 10 6 5.92 (5'11") 190 5.58 (5'7") 170 5.92 (5'11") 165 5 100
我们希望得到的是男性还是女性哪类的后验概率大。男性的后验概率通过下面 式子来求取
女性的后验概率通过下面式子来求取
证据因子（通常是常数）用来使各类的后验概率之和为 1.
证据因子是一个常数（在正态分布中通常是正数），所以可以忽略。接下来我 们来判定这样样本的性别。
,其中 ， 是训练集样本的正态分布参数. 注意，这里 的值大于 1 也是允许的 – 这里是概率密度而不是概率，因为身高是一个连续 的变量.
用朴素的语言可以表达为：
实际中，我们只关心分式中的分子部分，因为分母不依赖于 而且特征 的值 是给定的，于是分母可以认为是一个常数。这样分子就等价于联合分布模型。
重复使用链式法则，可将该式写成条件概率的形式，如下所示：
现在“朴素”的条件独立假设开始发挥作用:假设每个特征 是条件独立的。这就意味着
对于其他特征
样本修正[编辑]
如果一个给定的类和特征值在训练集中没有一起出现过，那么基于频率的估计 下该概率将为 0。这将是一个问题。因为与其他概率相乘时将会把其他概率的 信息统统去除。所以常常要求要对每个小类样本的概率估计进行修正，以保证 不会出现有为 0 的概率出现。
从概率模型中构造分类器[编辑]
讨论至此为止我们导出了独立分布特征模型，也就是朴素贝叶斯概率模型。朴 素贝叶斯分类器包括了这种模型和相应的决策规则。根据分类决策规则的不同， 贝叶斯分类有多种形式： 最小错误率贝叶斯分类器， 最大似然比贝叶斯分类 器，最小风险贝叶斯分类器。 一个普通的规则就是选出最有可能的那个，即将一个待分类样本划归到后验概 率最大的那一类中：这就是大家熟知的最大后验概率（MAP）决策准则，真正分 类器称为最大后验概率分类器，与最小错误率贝叶斯分类器是等价的。当采取 最大后验概率决策时，分类错误概率取得最小值。相应的分类器便是如下定义 的 公式：
贝叶斯分类器应用实例
贝叶斯分类器应用实例贝叶斯分类器是一种常用的机器学习算法，其基本原理是根据已有的训练数据，通过统计学方法预测新数据的类别。
贝叶斯分类器的应用非常广泛，其中包括垃圾邮件过滤、情感分析、文本分类等。
在本文中，我将详细介绍贝叶斯分类器在垃圾邮件过滤和情感分析上的应用实例，并介绍其原理和实现步骤。
一、垃圾邮件过滤垃圾邮件过滤是贝叶斯分类器的经典应用之一。
在垃圾邮件过滤中，贝叶斯分类器被用来预测一封邮件是垃圾邮件还是正常邮件。
其原理是根据已有的标记为垃圾邮件或正常邮件的训练数据，计算出某个词语在垃圾邮件和正常邮件中出现的概率，并据此预测新邮件的类别。
具体实现步骤如下：1.收集和准备数据集：需要收集足够数量的已标记为垃圾邮件和正常邮件的数据集，并对其进行预处理，如去除停用词、标点符号等。
2.计算词频：统计每个词语在垃圾邮件和正常邮件中的出现次数，并计算其在两类邮件中的概率。
3.计算条件概率：根据已有的训练数据，计算每个词语在垃圾邮件和正常邮件中的条件概率。
4.计算先验概率：根据已有的训练数据，计算垃圾邮件和正常邮件的先验概率。
5.计算后验概率：根据贝叶斯公式，计算新邮件在垃圾邮件和正常邮件中的后验概率。
6.预测结果：将新邮件归类为垃圾邮件或正常邮件，取后验概率较高的类别。
通过以上步骤，我们可以实现一个简单的垃圾邮件过滤器。
在实际应用中，可以根据需要进行改进，如考虑词语的权重、使用更复杂的模型等。
二、情感分析情感分析是另一个贝叶斯分类器常用的应用领域。
在情感分析中，贝叶斯分类器被用来预测文本的情感倾向，如正面、负面或中性。
具体实现步骤如下：1.收集和准备数据集：需要收集足够数量的已标记为正面、负面或中性的文本数据集，并对其进行预处理，如分词、去除停用词等。
2.计算词频：统计每个词语在正面、负面和中性文本中的出现次数，并计算其在三类文本中的概率。
3.计算条件概率：根据已有的训练数据，计算每个词语在正面、负面和中性文本中的条件概率。
第3章 朴素贝叶斯分类器
pre=[]#存储预测结果 count_good=count_bad=0 for index in range(len(dataTrain)):
color=dataTrain[index,0] sound = dataTrain[index, 2] lines = dataTrain[index, 3] #统计在好瓜和坏瓜的情况下不同特征的概率 c_good,c_bad=featureFrequency(color,'c',dataTrain,y) p_c_good,p_c_bad=feaConProbability(c_good,c_bad,dataTrain,y) print('颜色概率', p_c_good, p_c_bad)
3.1贝叶斯定理相关概念
一个单变量正态分布密度函数为： 其正态分布的概率密度函数如图所示。
与μ越近的值，其概率越大，反之，其概率值越小。σ描述数据分布的离散程度，σ越 大，数据分布越分散，曲线越扁平；σ越小，数据分布越集中，曲线越瘦高。
3.1贝叶斯决策理论基础
对于多变量的正态分布，假设特征向量是服从均值向量为 态分布，其中，类条件概率密度函数为：
perch_Variance_Light=np.var(perch_train[:,1]) print('鲈鱼长度均值：',perch_Mean_Length) print('鲈鱼亮度均值：',perch_Mean_Light) print('鲈鱼长度方差：',perch_Variance_Length) print('鲈鱼亮度方差：',perch_Variance_Light) print('鲈鱼长度均值：',perch_Mean_Length) print('鲈鱼亮度均值：',perch_Mean_Light) print('鲈鱼长度方差：',perch_Variance_Length) print('鲈鱼亮度方差：',perch_Variance_Light)
贝叶斯分类器设计原理与实现
贝叶斯分类器设计原理与实现贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理的机器学习算法，常被用于文本分类、垃圾邮件过滤等任务。
本文将介绍贝叶斯分类器的设计原理和实现。
一、贝叶斯分类器的原理贝叶斯分类器基于贝叶斯定理，该定理描述了在已知一些先验条件下，如何通过新的观测数据来更新我们对于某个事件发生概率的判断。
在分类任务中，我们希望通过已知的特征，预测出一个样本属于某一类别的概率。
在贝叶斯分类器中，我们通过计算后验概率来决定样本的分类。
后验概率是指在已知某个条件下，事件发生的概率。
根据贝叶斯定理，后验概率可以通过先验概率和条件概率来计算。
先验概率是指在没有任何其他信息的情况下，事件发生的概率；条件概率是指在已知其他相关信息的情况下，事件发生的概率。
贝叶斯分类器根据特征的条件独立性假设，将样本的特征表示为一个向量。
通过训练数据，我们可以计算出每个特征在不同类别中的条件概率。
当有一个新的样本需要分类时，我们可以根据贝叶斯定理和特征的条件独立性假设，计算出该样本属于每个类别的后验概率，从而实现分类。
二、贝叶斯分类器的实现贝叶斯分类器的实现主要包括训练和预测两个步骤。
1. 训练过程训练过程中，我们需要从已知的训练数据中学习每个特征在不同类别下的条件概率。
首先，我们需要统计每个类别出现的频率，即先验概率。
然后，对于每个特征，我们需要统计它在每个类别下的频率，并计算出条件概率。
可以使用频率计数或者平滑方法来估计这些概率。
2. 预测过程预测过程中，我们根据已训练好的模型，计算出待分类样本属于每个类别的后验概率，并选择具有最大后验概率的类别作为最终的分类结果。
为了避免概率下溢问题，通常会将概率取对数，并使用对数概率进行计算。
三、贝叶斯分类器的应用贝叶斯分类器在自然语言处理领域有广泛的应用，尤其是文本分类和垃圾邮件过滤。
在文本分类任务中，贝叶斯分类器可以通过学习已有的标记文本，自动将新的文本分类到相应的类别中。
在垃圾邮件过滤任务中，贝叶斯分类器可以通过学习已有的垃圾邮件和正常邮件，自动判断新的邮件是否为垃圾邮件。
高斯贝叶斯 多项式贝叶斯 伯努利贝叶斯的区别
高斯贝叶斯多项式贝叶斯伯努利贝叶斯的区别下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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图2
TAN得到的网络结构
”在不同根结点情况下的分类准确度。图 4 给出了设置不同根结 点情况下 TAN 方法学习的贝叶斯网络结构。
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表4 数据集 Car 数据集 Car root=1 最大 95.19 最大 95.56 最小 92.24 root=4 最小 91.13
图 1 至图 3 列出了用这三种算法设计的分类器对“Tic-Tac-Toe”数据集进行分类得出的不 同贝叶斯分类器网络结构，结构图均是由 graphhviz 图形可视化软件包画出。
10
1
2
3
图1
4
5
6
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8
9
NBC 得到的网络结构
2 4 3 5 6 1 8 7 10 9
10 1 6 3 4 9 2 5 8 7
3.3 贝叶斯网络分类器
贝叶斯网络分类器（bayesian network classifier，BNC），放弃了朴素贝叶斯分类器的条 件独立性假设， 所以最能与领域数据相吻合。 在贝叶斯网络的结构中类结点地位同其他属性
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法采用 K2 搜索算法和 BIC 评分函数。贝叶斯网络分类方法如下： 1）输入：训练集 D；变量顺序 ；变量父结点个数上界 u ； 2）K2 算法构造 BNC: a、所有结点组成无向图；
2 贝叶斯网络
贝叶斯网络是结合了图形表示方法和概率知识的有向非循环图。 在这个网络中， 节点表 示变量，有向边表示变量间的依赖关系，每个节点都有一个条件概率表，定量描述所有父节 点对于该节点的作用效果[4]。在数据挖掘中，贝叶斯网络可以用来处理不完整的带有噪声的 数据集，它用概率测度的权重来描述数据间的相互关系，语义清晰、可理解性强，这有助于 利用数据间的因果关系进行预测分析。 贝叶斯分类方法的核心是构造应用于分类的贝叶斯网络。 贝叶斯分类方法以概率统计方 法为基础，分类的主要思想是：在给定待分实例的条件下计算类别的后验概率，选择后验概 率最大的类别作为该样本的类别。
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三种典型贝叶斯分类器的研究
仝瑶瑶
中国矿业大学信息与电气工程学院, 江苏徐州（221116）
E-mail: lcxtynf@
摘 要： 贝叶斯分类方法是数据挖掘中一种重要的分类算法。 在贝叶斯家族中有三种典型的 贝叶斯分类器：朴素贝叶斯分类器、TAN 贝叶斯分类器和贝叶斯网络分类器。本文主要研 究了 TAN 分类器中根结点的设置对分类影响，以及将这三种典型贝叶斯分类器应用到 5 个 典型 UCI 数据集上，分析比较它们对不同类型和规模数据集的分类情况，总结这三种分类 器的适用范围。 关键词：朴素贝叶斯分类器；TAN 贝叶斯分类器；贝叶斯网络分类器；根结点；UCI
3 三种典型贝叶斯分类器
3.1 朴素贝叶斯分类器
朴素贝叶斯分类器（naive bayesian classifier，NBC）以简单的结构和良好的性能受到人 朴素贝叶斯分类器建立在一个类条件独立性假设(朴 们的关注， 它是最优秀的分类器之一[5]。 素假设)基础之上：给定类结点(变量)后，各属性结点(变量)之间相互独立[5]。朴素贝叶斯分 类器可以看作是贝叶斯网络的一种最简化的模型。 根据朴素贝叶斯的类条件独立假设， 则有：
I ( X i , X j / C)
xi , x j , c
P( x , x , c) log P( x / c) P( x
i j i
P( xi , x j / c)
j
/ c)
（3）
其中， xi 和 x j 分别是 X i ， X j 的所有取值的一种组合。 b、以结点对 X i ， X j 的条件互信息作为树中边 ( X i , X j ) 的权值，然后建立最大权重跨 度树。方法是：首先把边按权重由大到小排序，之后遵照选择的边不能构成回路的原则，按 照边的权重由大到小的顺序选择边， 这样由所选择的边构成的树便是最大权重跨度树， 最终 确定树中边的方向[8]； c、增加类结点到所有属性结点的有向边； d、使用最大似然方法或贝叶斯方法学习参数并输出 TAN 分类器。
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数据集 Iris Balan Tic Car Chess NBC (%) 最大 100 92.00 77.36 87.06 88.73 最小 92.00 74.00 66.98 82.81 87.14 平均 96.70 82.80 70.36 84.48 87.78 表 2 分类器分类准确度 TAN (%) 最大 100 72.00 77.99 95.93 89.11 最小 94.00 52.00 72.96 91.87 86.38 平均 97.90 62.50 75.96 93.98 87.73 最大 100 90.00 73.90 88.54 92.58
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由实验结果可以得出，用 Matlab 语言设计的朴素贝叶斯分类器、树扩展朴素贝叶斯分 类器、 贝叶斯网络分类器均是有效的， 都能完成分类的任务且对大部分数据集分类的正确率 都能保持在较高的水平上。 这三种构造分类器的方法充分利用了贝叶斯定理和贝叶斯网络的 知识， 并结合给出的训练样本知识构造出分类器。 下面主要从分类准确度和分类耗时这两个 方面分析比较这三种分类器[10,11]。 （1）朴素贝叶斯分类器。从分类准确度上看，NBC 虽然结构简单但是它的分类准确度 并不低。从分类耗时看，NBC 普遍比其它两种分类器花费的时间少，这与它不需要结构学 习，计算复杂度低是密切相关的。NBC 在现实中有着广泛的适应性，这主要还因为在大部 分领域中属性之间的依赖关系要明显低于属性和类别之间的依赖关系，所以 NBC 的条件独 立性假设是具有一定的现实意义的。 （2）基于 BIC 测度的 TAN 分类器是所有 NBC 改进分类器中效果最好的一个。从实验 中可以看到，TAN 分类器的分类准确度普遍高于 NBC，TAN 分类器放松了条件独立性假设 这是同现实世界相符合的，当属性之间关联性越大时，TAN 分类器的效果就越好，如“Car” 数据集。TAN 分类器中需要设置根节点，根节点就是选择除去类节点以外的属性节点作为 其它属性节点的根节点。在 TAN 试验的过程中，发现根节点的设置对分类准确度并没有很 大的影响，对于数据集“Car”的设置六个不同根节点结果相差不大。从分类时间上看，TAN 分类器在这三种分类器中是花费时间最长的。 （3）理论上 BNC 分类器应该有最好的分类效果，但是实验结果表明，BNC 的分类效 果并不理想，这主要与两个因素有关，一是数据集的规模，BNC 对大样本的“Chess”数据集 有较好的分类效果，在小规模数据集情况下就不如 NBC 和 TAN；二是在使用 K2 算法进行 结构学习的过程中有一个重要的参数 ， 用来确定结点变量的次序，它对先验知识的依 赖性很大。 在不了解相关的领域或没有专家的指导的情况下， 确定变量的次序就变得相当困 难，变量次序的所有状态数是 n ! 。从分类耗时上看，BNC 分类器的分类耗时比 NBC 要长， 同 TAN 比较有一定的不确定性，根据这五个实验看它普遍要比 TAN 分类时间短。 从实验可以看出， 这三种分类器并不是对每种数据集都有好的分类效果， 因此在对数据 集选择分类器的时候还需要具体情况具体对待， 主要考查属性之间的关联性、 数据的规模和 时间限制等方面。数据集属性相关性小的时候选择 NBC 有较好的分类效果，数据集属性相 关性大时候选择 TAN 分类器。在数据集规模较大且具有一定先验知识时选择贝叶斯网络分 类器。
1 引言
近年来，随着网络的高速发展，各个领域的数据量急剧增加，分类成为数据挖掘中一项 重要的任务，一直受到人们的重视。在众多的分类方法中，贝叶斯分类方法以其丰富的概率 表达能力， 不确定知识表达形式和增和先验知识的增量特性， 已经成为最引人注目的分类方 法之一[1]。 1973 年，Duda 和 Hart 提出了朴素贝叶斯分类器[2]。它具有强限制条件，与现实情况不 相符合， 为此， 一些学者们相继提出了各种改进朴素贝叶斯分类器的方法。 1997 年， Fridman 提出了改进的朴素贝叶斯分类器：TAN 贝叶斯分类器[3]。它通过放松条件独立性假设，构造 最大权生成树从而改进朴素贝叶斯分类器。 贝叶斯网络分类器是目前学者研究最广泛的分类 方法，它可以更自然地表示属性间的依赖关系，前两种可以看作特殊的贝叶斯网络分类器。 本文分别对这三种典型贝叶斯网络分类器进行了研究，通过对 UCI 上的五类数据集分类， 分析比较这三种分类器的特点和它们的适用范围。
BNC (%) 最小 92.00 76.00 63.84 81.33 90.50 平均 95.80 81.79 70.12 84.44 91.52
表 3 分类器分类耗时 数据集 Iris Balan Tic Car Chess NBC (s) 1.82 1.80 8.19 8.70 85.6 TAN (s) 2.90 2.32 9.80 10.90 105 BNC (s) 4.30 2.26 6.84 9.45 73.4
P(ci / x )
P(ci ) P( x / ci ) P( x)
（1）
其 中 ， X { X 1 , X 2 , , X n } 是 属 性 变 量 集 ， x {x1 , x2 , xn } 用 来 描 述 对 n 个 属 性 结 点
X 1 , X 2 , X n 的 n 个度量， xi （ i 1, 2, , n ）表示属性 X i 的取值。 C 表示类结点， ci 表 示类结点 C 的取值。 P ( x) 对于所有的类为常数， P(ci ) 为类的先验概率，于是计算的主 要目标是求 P ( x / ci ) 。
结点一样，也可以有父节点。本文采用基于搜索打分的方法构造贝叶斯分类器，搜索打分算
b、确定变量 X j 的父结点个数，等于 u 则停止为它寻找父结点； c、如果父节点的个数大于 u ，则从 中按顺序选择 X j 之前的节点，但不是 X j 父 结点的变量 X i 做为 X j 的父结点； d、使用 BIC 测度对新结构打分； e、同前次打分比较，如果评分高，则添加 X i 为 X j 的父节点；如果 BIC 评分低， 则停止为 X j 寻找父结点； 3）使用训练数据集进行参数学习（最大似然估计法） ； 4）对测试集分类，得出分类准确度。