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Scikit-Learn機器學習實踐——垃圾短信識別

機器學習

文章首發個人博客:http://zmister.com/archives/173.html


前不久,我們使用NLTK的貝葉斯分類模型垃圾對短信數據進行機器學習的垃圾短信識別。

其實除了使用NLTK,我們還可以使用Scikit-Learn這個集成了諸多機器學習算法的模塊進行上述的實驗。

Scikit-Learn的API設計非常合理和高效,對於初觸機器學習的同學來說非常友好,值得大家嘗試和使用。本人也經常在實驗環境和工作環境中使用scikit-learn進行機器學習的建模。

下面,我們就使用scikit-learn模塊,通過其樸素貝葉斯算法API對短信數據進行一次垃圾短信的識別。

導入短信數據

首先,我們需要對原始的短信數據進行處理,導入pandas模塊和jieba模塊。

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pandas模塊用於讀取和處理數據,jieba模塊用於對短信進行分詞。

接著,我們導入短信數據:

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查看一下部分短信數據:

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其中第一列為原始序號,第二列為短信的分類,0表示正常短信,1表示垃圾短信,第三列就是短信的正文。
我們只需要關註第二和第三列。

查看一下這個短信數據集的形狀:

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一共有七十余萬條短信。

對短信進行分詞

文本的分類,基本上是基於詞袋模型,也就是一個文本中包含多少詞以及各個詞的頻率。對於英文而已,其天生的句子空格可以很容易的分割單詞出來,但是中文就得先進行分詞處理,也就是將一個完整的中文分割為一個一個詞。
在Python中,有第三方模塊——jieba,結巴分詞來提供對中文的分詞。
我們使用jieba對短信的內容進行分詞。

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得到的結果如下:

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提取特征和目標數據

我們需要分別提取出特征數據和目標數據,特征數據表示輸入的數據,目標數據則是輸入數據的屬性,在這裏,短信內容就是特征數據,短信的分類就是目標數據。

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X中都是特征數據,y中都是目標數據,便於下一步的分割訓練集和測試集。

分割訓練集和測試集

使用sklearn的分割模塊對訓練集和測試集進行分割:

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提取文本特征

從文本中提取特征,需要利用到scikit-learn中的CountVectorizer()方法和TfidfTransformer()方法。
CountVectorizer()用於將文本從標量轉換為向量,TfidfTransformer()則將向量文本轉換為tf-idf矩陣。

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建立樸素貝葉斯分類器並進行訓練

樸素貝葉斯是一個很經典同時準確率也很高的機器學習算法,用它來做分類器可以得到很好的效果。

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在scikit-learn中,每一個模型都會有一個fit()方法用來模型訓練,有一個predict()方法用來模型預測,在此我們就傳入了訓練特征和訓練目標進行了模型的訓練。

模型測試

模型訓練好之後,我們可以使用模型的predict()方法來測試與預測數據。
在這之前,我們還得進行另外一步。
因為之前對文本提取特征只是針對於訓練集,測試集並沒有進行,所以我先對測試集進行文本特征提取:

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再使用predict()方法進行預測:

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變量predicted_categories中包含的就是所有的預測結果。

模型評估

scikit-learn模塊中內置了很多模型評估的方法,對於分類問題,我們可以使用accuracy_score()方法,其返回一個數值,得分最高為1。

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打印出來的結果顯示:

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這個分類器的準確率達到了0.98,比上一次使用NLTK的貝葉斯算法高出了10%,很不錯。

可以打印部分測試的短信數據以及預測的結果來看:

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基本上正常短信和垃圾短信都被正確識別出來了。

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本文出自 “州的先生” 博客,請務必保留此出處http://6230973.blog.51cto.com/6220973/1983254

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