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기술

다항 나이브 베이즈

다항 나이브 베이즈기술
영문명
Multinomial naive Bayes
대표 입력
음수가 아닌 항목별 횟수
대표 활용
문서 분류
주요 설정
평활화와 범주 사전확률
다항 나이브 베이즈는 단어 출현 횟수처럼 여러 항목의 빈도로 나타낸 자료를 분류하는 확률 모형이다. 범주별 항목 확률과 사전확률을 이용하며, 문서 분류에 널리 활용된다.

횟수로 쌓이는 근거

범주 c에서 항목 j의 확률을 θ라 하면 출현 횟수 x만큼 θ를 거듭제곱해 점수에 반영한다. 로그 공간에서는 x×log(θ)를 더한다. 모든 항목의 기여와 로그 사전확률을 합해 범주를 비교한다. 같은 입력에 공통인 다항 계수는 범주 순위를 비교할 때 생략할 수 있다.

두 단어의 계산

두 단어에 대한 확률이 A에서는 (0.75,0.25), B에서는 (0.25,0.75)이고 사전확률은 같다고 하자. 문서 횟수가 (2,1)이면 공통 상수를 뺀 점수는 A가 0.75^2×0.25=0.140625, B가 0.25^2×0.75=0.046875다. 비율이 3대 1이므로 사후확률은 A가 0.75다. 횟수를 (1,1)로 바꾸면 이 예에서는 두 점수가 같아진다.

평활화의 역할

어떤 범주에서 특정 항목을 한 번도 관찰하지 못하면 보정 없는 추정 확률이 0이 되어 곱 전체가 0이 될 수 있다. 항목별 횟수에 작은 양을 더하고 전체 합도 맞춰 평활화할 수 있다. 이 값은 실제 관측을 대신하는 확정 사실이 아니라 추정의 안정성을 조절하는 설정이다.

적용 범위

정수 횟수를 가정하는 모형이지만 실무에서는 TF-IDF처럼 음수가 아닌 가중치로도 쓰인다. 다만 이 경우 정수 출현을 세는 확률적 해석과 예측 도구로서의 활용을 구분해야 한다. 음수 특징은 그대로 적합하지 않다. 문맥이나 특징 의존성을 충분히 표현하지 못할 수 있어 별도 자료에서 성능과 확률 보정을 확인한다.

관련 문서

베르누이 나이브 베이즈 / 가우스 나이브 베이즈 / 다항 분포 / 단어 주머니 모형 / TF-IDF / 베이즈 정리 / 로그 손실 / 기계 학습