Как Наивный Байес является линейным классификатором?


31

Я видел другую ветку здесь, но я не думаю, что ответ удовлетворил фактический вопрос. Я постоянно читал, что Наивный Байес - это линейный классификатор (например, здесь ) (такой, что он рисует линейную границу решения), использующий демонстрацию логических шансов.

Однако я смоделировал два гауссовых облака и установил границу решения и получил результаты как таковые (библиотека e1071 в r, используя naiveBayes ()) 1- Зеленый, 0 - Красный

Как видим, граница решения нелинейная. Пытается ли сказать, что параметры (условные вероятности) представляют собой линейную комбинацию в лог-пространстве, а не сказать, что сам классификатор разделяет данные линейно?


как вы создали границы решения? я подозреваю, что это связано с вашей подходящей процедурой, а не с истинной границей решения классификатора. обычно можно создать границу решения, рассчитав решение в каждой отдельной точке вашего квадранта.
— seanv507

Это то, что я сделал, я взял два диапазона X = [Мин (х), Макс (х)] и Y = [Мин (Y), Макс (Y)] с интервалом 0,1. Затем я подобрал все эти точки данных с помощью обученного классификатора и нашел такие точки, чтобы шансы в журнале были от -0,05 до 0,05
— Кевин Пей

Ответы:


30

p(xi∣c)

Вы можете написать любой наивный байесовский классификатор как *

p(c=1∣x)=σ(∑ilog⁡p(xi∣c=1)p(xi∣c=0)+log⁡p(c=1)p(c=0)),

σp(xi∣c)

p(xi∣c)=hi(xi)exp⁡(uic⊤ϕi(xi)−Ai(uic)),

и поэтому

p(c=1∣x)=σ(∑iwi⊤ϕi(xi)+b),

где

wi=ui1−ui0,b=log⁡p(c=1)p(c=0)−∑i(Ai(ui1)−Ai(ui0)).

ϕi

p(xi∣c)ϕi(xi)=(xi,xi2)

wi1=σ1−2μ1−σ0−2μ0,wi2=2σ0−2−2σ1−2,bi=log⁡σ0−log⁡σ1,

p(c=1)=p(c=0)=12


* Вот как вывести этот результат:

p(c=1∣x)=p(x∣c=1)p(c=1)p(x∣c=1)p(c=1)+p(x∣c=0)p(c=0)=11+p(x∣c=0)p(c=0)p(x∣c=1)p(c=1)=11+exp⁡(−log⁡p(x∣c=1)p(c=1)p(x∣c=0)p(c=0))=σ(∑ilog⁡p(xi∣c=1)p(xi∣c=0)+log⁡p(c=1)p(c=0))

Спасибо за вывод, который я теперь понимаю, вы можете объяснить обозначения в уравнении 2 и ниже? (u, h (x_i), phi (x_i) и т. д.) Находится ли P (x_i | c) в экспоненциальном семействе, просто принимая значение из pdf?
— Кевин Пей

uϕ

1
ϕ(x)=(x,x2)w

Я нахожу этот ответ вводящим в заблуждение: как указано в комментарии чуть ниже, а ответ чуть ниже, гауссовский наивный байесовский импульс не является линейным в исходном пространстве признаков, а представляет собой нелинейное преобразование их. Следовательно, это не обычный линейный классификатор.
— Gael Varoquaux

p(xi|c)ϕi(xi)=(xi,xi2)T(x)x/σ

8

Она линейна, только если матрицы условной дисперсии класса одинаковы для обоих классов. Чтобы увидеть это, запишите соотношение постеров журнала, и вы получите только линейную функцию, если соответствующие отклонения одинаковы. В противном случае это квадратично.


3

Я хотел бы добавить еще одно замечание: причина некоторой путаницы заключается в том, что значит выполнять «наивную байесовскую классификацию».

В широкой теме «Гауссовский дискриминантный анализ (GDA)» есть несколько методов: QDA, LDA, GNB и DLDA (квадратичный DA, линейный DA, гауссовский наивный байес, диагональный LDA). [ОБНОВЛЕНО] LDA и DLDA должны быть линейными в пространстве заданных предикторов. (См., Например, Мерфи , 4.2, стр. 101 для DA и стр. 82 для NB. Примечание: GNB не обязательно является линейным. Дискретный NB (который использует многочленное распределение под капотом) является линейным. Вы также можете проверить Duda , Hart & Stork раздел 2.6). QDA является квадратичным, как указывали другие ответы (и я думаю, что происходит на вашем графике - см. Ниже).

Σc

  • Σc
  • Σc=Σ
  • Σc=diagc→
  • Σc=diag

В то время как документы для e1071 утверждают, что они предполагают независимость от класса (то есть GNB), я подозреваю, что это фактически делает QDA. Некоторые люди путают «наивный байесовский» (делая предположения о независимости) с «простым правилом байесовской классификации». Все методы GDA получены из более поздних; но только GNB и DLDA используют первое.

Большое предупреждение, я не прочитал исходный код e1071, чтобы подтвердить, что он делает.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.