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기술

베르누이 나이브 베이즈

베르누이 나이브 베이즈기술
영문명
Bernoulli naive Bayes
입력 표현
0과 1의 이진 특징
특징의 의미
출현 여부나 조건 만족 여부
모형의 근거
출현과 비출현을 모두 반영
베르누이 나이브 베이즈는 각 특징을 있음과 없음의 이진 값으로 나타내는 분류 모형이다. 범주별 특징 출현 확률과 범주 사전확률을 결합하며, 범주가 주어졌을 때 특징들이 독립이라고 가정한다.

없음도 정보다

범주 c에서 특징 j가 1일 확률을 p라고 하면, 값이 1일 때는 p를, 0일 때는 1-p를 해당 범주의 점수에 곱한다. 모든 특징의 기여와 사전확률을 결합한 후 범주 사이에서 정규화한다. 따라서 나타난 단어의 횟수만 곱하는 모형과 달리 나타나지 않은 특징도 점수에 영향을 준다.

두 특징의 예

사전확률이 같은 두 범주를 생각하자. A에서 두 특징의 출현 확률이 0.8과 0.7, B에서는 0.4와 0.1이라고 하자. 입력 (1,0)의 조건부 확률은 A가 0.8×0.3=0.24, B가 0.4×0.9=0.36이다. 사후확률은 A가 0.4, B가 0.6이 된다. 첫 특징만 보면 A에 유리하지만 둘째 특징의 비출현까지 반영하면 B를 고른다.

횟수와 평활화

단어 출현을 이진화하면 한 번과 열 번의 차이는 사라진다. 횟수가 필요한 문제와 출현 여부가 중요한 문제를 구분해야 한다. 학습에서 한 번도 보지 못한 조합 때문에 확률이 0이 되는 것을 완화하려고 출현·비출현 횟수에 보정값을 더할 수 있다. 보정 강도도 모형의 선택 사항이다.

가정과 평가

이진 입력이라고 특징 간 의존성이 없어지는 것은 아니다. 비슷한 특징을 반복하면 같은 근거를 여러 번 반영할 수 있다. 이진화 문턱, 사전확률, 평활화 강도를 훈련 자료에서 정하고 별도 자료로 평가한다. 분류 정확도와 확률 보정 품질은 구분하여 살펴야 한다.

관련 문서

가우스 나이브 베이즈 / 베르누이 분포 / 베이즈 정리 / 조건부 독립 / 단어 주머니 모형 / 확률 보정 곡선 / 기계 학습