基于MATLAB的朴素贝叶斯NB的数据分类预测方法应用

说明:这是一个机器学习实战项目(附带数据+代码+文档 ),如需数据+代码+文档 可以直接到文章最后关注获取 或者私信获取。

1 . 项目背景

随着大数据时代的快速发展,数据分类在模式识别、智能决策和工程应用中扮演着越来越重要的角色。朴素贝叶斯(Naive Bayes, NB)算法作为一种基于概率统计的经典分类方法,因其原理简单、计算高效、对高维数据具有良好适应性等优点,在文本分类、医学诊断、金融风控等领域得到了广泛应用。MATLAB作为一款强大的科学计算平台,提供了丰富的机器学习工具箱支持,便于快速实现和优化分类模型。本项目旨在基于MATLAB平台,研究并实现朴素贝叶斯算法在实际数据集上的分类预测应用,重点分析其在不同数据特征下的分类性能,探索数据预处理与参数优化对模型效果的影响,为后续构建高效、稳定的分类系统提供理论依据与实践基础。

本项目实现了基于MATLAB的朴素贝叶斯NB的数据分类预测方法应用。

2 . 数据获取

本次建模数据来源于网络(本项目撰写人整理而成),数据项统计如下:

|------------|--------------|------------|
| 编号 | 变量名称 | 描述 |
| 1 | x1 | |
| 2 | x2 | |
| 3 | x3 | |
| 4 | x4 | |
| 5 | x5 | |
| 6 | x6 | |
| 7 | x7 | |
| 8 | x8 | |
| 9 | x9 | |
| 10 | x10 | |
| 11 | y | 因变量 |

数据详情如下(部分展示):

3. 数据预处理

3.1 查看数据

使用head()方法查看前五行数据:

关键代码:

3.2 数据缺失查看 与描述统计

使用summary()方法查看数据信息:

从上图可以看到,总共有11个变量,数据中无缺失值,共2000条数据。

关键代码:

4. 探索性数据分析

4 . 1 变量柱状图

用bar()方法绘制柱状图:

4 .2 y=1样本x1变量分布直方图

用histogram()方法绘制直方图:

4 .3 相关性分析

数据变量的相关性分析:从上图中可以看到,数值越大相关性越强,正值是正相关、负值是负相关。

5. 特征工程

5.1 建立特征数据和标签数据

关键代码如下:

5. 2 数据集拆分

按照80%训练集、20%验证集进行划分,关键代码如下:

5. 3 数据 标准化

关键代码如下:

6. 构建朴素贝叶斯NB分类 模型

主要实现了基于MATLAB的朴素贝叶斯NB的数据分类预测方法应用。

6. 1 构建模型

构建分类模型。

|--------------|------------------|
| 模型名称 | 模型参数 |
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | X_train_selected |
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | y_train |

7 . 模型评估

7 .1 评估指标及结果

评估指标主要包括准确率、查准率、查全率、F1分值等等。

|--------------|--------------|-------------|
| 模型名称 | 指标名称 | 指标值 |
| 测试集 |||
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | 准确率 | 0.9500 |
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | 查准率 | 0.9639 |
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | 查全率 | 0.9350 |
| 朴素贝叶斯NB分类模型 | F1分值 | 0.9492 |

从上表可以看出,F1分值为0.9492,说明模型效果良好。

关键代码如下:

7. 2 混淆矩阵

从上图可以看出,实际为0预测不为0的 有7个样本,实际为1预测不为1的 有13个样本,模型效果良好。

8. 结论与展望

综上所述,本项目实现了基于MATLAB的朴素贝叶斯NB的数据分类预测方法应用,最终证明了我们提出的模型效果良好。此模型可用于日常产品的建模工作。

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