基于逻辑回归方法完成垃圾邮件过滤任务

您所在的位置:网站首页 逻辑回归是分类还是回归方法 基于逻辑回归方法完成垃圾邮件过滤任务

基于逻辑回归方法完成垃圾邮件过滤任务

2024-07-06 22:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、基于逻辑回归方法完成垃圾邮件过滤任务 1、✌ 任务描述

我们日常学习以及工作中会收到非常多的邮件,除了与学习工作相关的邮件,还会收到许多垃圾邮件,包括广告邮件、欺诈邮件等等。本任务通过邮件中包含的文本内容来判断该邮件是正常邮件(ham)还是垃圾邮件(spam),来实现自动化垃圾邮件过滤,是一种典型的文本分类任务。

2、✌ 数据集

该数据集包含5574条邮件,所有邮件都被标记为正常邮件(ham)或者垃圾邮件(spam)。

3、✌ 方法概述

在这里插入图片描述

4、✌ 数据可视化及数据预处理

下载下来的数据集是csv格式的,每条数据有两列,分别是文本内容和对应的标签(ham or spam)。我们首先利用python的pandas库读取csv文件中的数据,然后先对数据进行简单分析,然后对数据进行预处理,最后是将文本内容向量化,文本向量化后才可以利用算法模型进行文本分类任务。整体步骤总结如下:

(1)读取数据(2)数据分析(3)数据可视化(4)数据预处理(5)数据向量化 4.1 ✌ 读取数据

我们首先通过pandas工具包的read_csv()方法来读取csv格式的数据集文件,读取为dataframe格式的数据 通过dropna去除掉其中为空值的数据 通过head()方法来查看dataframe中的前五条数据 可以看到每条训练数据都有对应的标签label和对应的文本内容message。

import pandas as pd sms=pd.read_csv('data.csv',encoding='latin-1') sms=sms[['v1','v2']] sms.columns=['label','message'] sms.head()

在这里插入图片描述

4.2 ✌ 数据分析

利用groupby()方法来组合ham类和spam类的数据,然后通过describe()方法来查看基本统计数据;可以看到ham类一共有4825条数据,非重复数据有4516条;spam类一共有747条数据,非重复数据一共有653条

sms.groupby('label').describe()

在这里插入图片描述 将标签数值化,进行算法模型训练

sms['label_num']=sms.label.map({'ham':0,'spam':1}) sms.head()

在这里插入图片描述 统计每条数据中的message的文本长度

sms['message_len']=sms.message.map(len) sms.head()

在这里插入图片描述

4.3 ✌ 数据可视化 import matplotlib.pyplot as plt sms[sms.label=='ham'].message_len.plot(bins=35,kind='hist',color='blue',label='Ham Message',alpha=0.6) sms[sms.label=='spam'].message_len.plot(kind='hist',color='red',label='Spam Message',alpha=0.6) plt.legend() plt.xlabel('Message Length') import seaborn as sns sns.histplot(sms[sms.label=='ham'].message_len,bins=35,color='blue') sns.histplot(sms[sms.label=='spam'].message_len,bins=35,color='red')

在这里插入图片描述

4.4 ✌ 数据预处理

文本预处理是自然语言处理中的关键步骤,在本案例中本文预处理包括:1、移除所有标点符号;2、移除所有的通用词,如"the", "a"等。在正常邮件和垃圾邮件中,标点符号和通用词汇的数量和类型是相似的,因此这些文本内容并不能起很好的区分作用,属于“无关特征”,需要利用预处理的手段将这些无关特征移除。

import nltk nltk.download('stopwords') from nltk.corpus import stopwords stopword=stopwords.words('english') import string def text_process(message): string_message=[char for char in message if char not in string.punctuation] string_message=''.join(string_message) return ' '.join([word for word in string_message.split() if word not in stopword+['u', 'ü', 'ur', '4', '2', 'im', 'dont', 'doin', 'ure']])

利用map()方法将上面定义的函数应用到数据中message中,得到预处理后的数据clean_msg。

sms['clean_msg'] = sms.message.map(text_process) sms.head()

在这里插入图片描述

4.5 ✌ 数据集划分和向量化 x=sms.clean_message y=sms.label ✌ CountVectorizer统计词频矩阵

在词袋模型统计词频的时候,可以使用sklearn中的CountVectorizer来完成。

CountVectorizer类会将文本中的词语转换为词频矩阵,例如矩阵中包含一个元素a[i][j],它表示j词在i类文本下的词频。它通过fit_transform函数首先统计有多少词语出现,然后计算词语出现的次数,形成词频矩阵。训练集用fit_transform方法,测试集用transfrom方法。

from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer x=CountVectorizer().fit_transform(x) # from sklearn.feature_extraction.text import TfidfTransformer # x=TfidfTransformer().fit_transform(x)

利用sklearn工具中的train_test_split方法将数据划分为训练集和测试集。 利用该方法划分可以保证训练集和测试集有一致的分布(不同类别的数据比例相近)。 其中random_state用来指定随机种子,保证每次划分的训练集和测试集都是一样的。

from sklearn.model_selection import train_test_split x_train,x_test,y_train,y_test=train_test_split(x,y,test_size=0.3) 5、✌ 模型训练

在完成数据预处理以及向量化后,接下来就是构建算法模型,完成模型的训练和结果预测,整体流程如下:

(1)加载模型(2)训练模型(3)预测结果 5.1 ✌ 加载模型 from sklearn.metrics import accuracy_score from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.linear_model import LogisticRegression import lightgbm as lgb from sklearn.svm import SVC 5.2 ✌ 训练模型 clf_dtc=DecisionTreeClassifier() clf_dtc.fit(x_train,y_train) score_dtc=accuracy_score(y_test,clf_dtc.predict(x_test)) clf_rfc=RandomForestClassifier(n_estimators=200) clf_rfc.fit(x_train,y_train) score_rfc=accuracy_score(y_test,clf_rfc.predict(x_test)) clf_log=LogisticRegression(solver='liblinear') clf_log.fit(x_train,y_train) score_log=accuracy_score(y_test,clf_log.predict(x_test)) clf_svc=SVC(kernel='sigmoid', gamma=1.0) clf_svc.fit(x_train,y_train) score_svc=accuracy_score(y_test,clf_svc.predict(x_test)) # clf_lgb=lgb.LGBMClassifier() # clf_lgb.fit(x_train,y_train) # score_lgb=accuracy_score(y_test,clf_lgb.predict(x_test)) print(score_dtc,score_rfc,score_log,score_svc) 5.3 ✌ 预测结果 score_dtc=accuracy_score(y_test,clf_dtc.predict(x_test)) score_rfc=accuracy_score(y_test,clf_rfc.predict(x_test)) score_log=accuracy_score(y_test,clf_log.predict(x_test)) score_svc=accuracy_score(y_test,clf_svc.predict(x_test))

在这里插入图片描述

6、✌ 模型评估

完成模型训练以及测试集的结果预测后,需要评估模型的性能,包括:

(1)计算测试集分类准确率(2)预测结果的展示 6.1 ✌ 测试集准确率

分类准确率是指所有分类正确的百分比。 准确率 = 分类正确的样本数 / 总样本数 这里可以直接使用sklearn工具中的metrics.accuracy_score()计算分类准确率。

from sklearn import metrics # 逻辑回归准确率 score_log=accuracy_score(y_test,clf_log.predict(x_test)) score_log

在这里插入图片描述

6.2 ✌ 不同分类器的结果分析 pred_score=[('DecisionTree',[score_dtc]), ('RandomForest',[score_rfc]), ('Logistic',[score_log]), ('SVM',[score_svc])] df=pd.DataFrame.from_dict(dict(pred_score),orient='index',columns=['Score']) df.plot(kind='bar',ylim=(0.7,1),figsize=(8,6),align='center',colormap='Accent') plt.ylabel('Accurancy Score') plt.title('Distribution by Classifier') plt.legend() plt.show()

在这里插入图片描述 可以看到,线性分类器(逻辑回归)的准确率较高。

6.3 ✌ 预测结果展示 clf_log.predict(x_test)[0:100]

在这里插入图片描述



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3