读书日记 - 贝叶斯公式应用

2023-05-28 10:21:53 浏览数 (1)

贝叶斯公式允许我们使用 P(a|b)P(b )P(a) 这三项来计算P(b|a) 。乍一看,似乎不是那么有用,但贝叶斯公式在实践中很有用

P(Y|X)=frac {P(X|Y)P(Y)} {P(X)}

因为在很多情况下,我们对这 3 项概率有很好的估计,只需要计算第 4 项。通常我们把未知原因(cause) 引发的结果(effect) 视为证据,并想知道这个结果发生的原因是什么。在这种情况下,贝叶斯公式变成了

P(cause|effect)=frac {P(effect|cause)P(cause)} {P(effect)}

条件概率P(effect|cause) 是量化因果关系(causal),而P(cause|effect) 是描述诊断关系。

在像医疗诊断这样的任务中,我们通常有因果上的条件概率,比如医生知道脑膜炎在 70% 情况下会导致病人颈部僵硬。医生也知道一些无条件事实:病人患有脑膜炎的先验概率是frac {1} {50000} ,而病人颈部僵硬的先验概率是 1% 。令 s 表示病人颈部僵硬(stiff)的命题,m 表示病人患有脑膜炎(meningitis)的命题,我们有

P(s|m) = 0.7 \ P(m) = 1 / 50000 \ P(s) = 0.01

根据贝叶斯公式,我们可以知道预估只有 0.14% 的颈部僵硬的病人可能患有脑膜炎,注意尽管脑膜炎的显著特征为颈部僵硬(概率为 0.7 ),但颈部僵硬的病人患有脑膜炎的概率则很小,这是因为颈部僵硬的先验概率比患有脑膜炎的先验概率高很多

P(m|s) = frac {P(s|m)P(m)} {P(s)} \ = frac {0.7 * 1 / 50000} {0.01} \ = 1.14%

因果关系P(s|m) 不受疾病流行的影响,因为它仅仅反映脑膜炎的运作方式。使用这种直接因果或基于模型的知识,提供了使概率系统在真实世界中可行所需的关键的健壮性。

以上摘自 人工智能:现代方法 第四版 12.5.1 (Artificial Intelligence A Modern Approach)

0 人点赞