Python實戰案例,機器學習算法,實現垃圾郵件識別


前言

利用簡單的機器學習算法實現垃圾郵件識別。

讓我們愉快地開始吧~

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開發工具

Python版本:3.6.4

相關模塊:

scikit-learn模塊;

jieba模塊;

numpy模塊;

以及一些Python自帶的模塊。

環境搭建

安裝Python並添加到環境變量,pip安裝需要的相關模塊即可。

逐步實現

(1)划分數據集

網上用於垃圾郵件識別的數據集大多是英文郵件,所以為了表示誠意,我花了點時間找了一份中文郵件的數據集。數據集划分如下:

訓練數據集:

7063封正常郵件(data/normal文件夾下);

7775封垃圾郵件(data/spam文件夾下)。

測試數據集:

共392封郵件(data/test文件夾下)。

(2)創建詞典

數據集里的郵件內容一般是這樣的:

圖片

首先,我們利用正則表達式過濾掉非中文字符,然后再用jieba分詞庫對語句進行分詞,並清除一些停用詞,最后再利用上述結果創建詞典,詞典格式為:

{"詞1": 詞1詞頻, "詞2": 詞2詞頻...}

這些內容的具體實現均在"utils.py"文件中體現,在主程序中(train.py)調用即可:

圖片

最終結果保存在"results.pkl"文件內。

大功告成了么?當然沒有!!!

現在的詞典里有52113個詞,顯然太多了,有些詞只出現了一兩次,后續特征提取的時候一直空占着一個維度顯然是不明智的做法。因此,我們只保留詞頻最高的4000個詞作為最終創建的詞典:

圖片

最終結果保存在"wordsDict.pkl"文件內。

(3)特征提取

詞典准備好之后,我們就可以把每封信的內容轉換為詞向量了,顯然其維度為4000,每一維代表一個高頻詞在該封信中出現的頻率,最后,我們將這些詞向量合並為一個大的特征向量矩陣,其大小為:

(7063+7775)×4000

即前7063行為正常郵件的特征向量,其余為垃圾郵件的特征向量。

上述內容的具體實現仍然在"utils.py"文件中體現,在主程序中調用如下:

圖片

最終結果保存在"fvs_%d_%d.npy"文件內,其中第一個格式符代表正常郵件的數量,第二個格式符代表垃圾郵件的數量。

(4)訓練分類器

我們使用scikit-learn機器學習庫來訓練分類器,模型選擇朴素貝葉斯分類器和SVM(支持向量機):

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(5)性能測試

利用測試數據集對模型進行測試:

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結果如下:

圖片

圖片

可以發現兩個模型的性能是差不多的(SVM略勝於朴素貝葉斯),但SVM更傾向於向垃圾郵件的判定。

文章到這里就結束了,感謝你的觀看,Python小案例系列暫停更新,下個篇章將分享Python小工具系列


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