贝叶斯定理太有用了,不管是在投资领域,还是机器学习,或是日常生活中高手几乎都在用到它。
甚至我的朋友小鹿向女神表白也用了这个神器。
什么是贝叶斯定理呢?
贝叶斯定理长这样:
到这来,你可能会说:猴子,说人话,我一看到公式就头大啊。
其实,我和你一样,不喜欢公式。我们还是从一个例子开始聊起。
我的朋友小鹿说,他的女神每次看到他的时候都冲他笑,他想知道女神是不是喜欢他呢?
谁让我学过统计概率知识呢,下面我们一起用贝叶斯帮小鹿预测下女神喜欢他的概率有多大,这样小鹿就可以根据概率的大小来决定是否要表白女神。
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女神是否喜欢小鹿呢?
首先,我分析了给定的已知信息和未知信息:
1)要求解的问题:女神喜欢你,记为A事件
2)已知条件:女神经常冲你笑,记为B事件
所以说,P(A|B)是女神经常冲你笑这个事件(B)发生后,女神喜欢你(A)的概率。
我应用一次贝叶斯定理:
从公式来看,我们需要知道这么3个事情:
1)先验概率
我们把P(A)称为"先验概率"(Prior probability),即在不知道B事件的前提下,我们对A事件概率的一个主观判断。
这个例子里就是在不知道女神经常对你笑的前提下,来主观判断出女神喜欢一个人的概率,这里我们假设是50%,也就是不能喜欢你,可能不喜欢还你的概率都是一半。
2)可能性函数
公式里的P(B|A)/P(B)称为"可能性函数"(Likelyhood),这是一个调整因子,即新信息B带来的调整,作用是使得先验概率更接近真实概率。
如果"可能性函数"P(B|A)/P(B)>1,意味着"先验概率"被增强,事件A的发生的可能性变大;
如果"可能性函数"=1,意味着B事件无助于判断事件A的可能性;
如果"可能性函数"<1,意味着"先验概率"被削弱,事件A的可能性变小。
还是刚才的例子,根据女神经常冲你笑这个新的信息,我调查走访了女神的闺蜜,最后发现女神平日比较高冷,很少对人笑。所以我估计出"可能性函数"P(B|A)/P(B)=1.5(具体如何估计,省去1万字,后面会有更详细科学的例子)
3)后验概率
P(A|B)称为"后验概率"(Posterior probability),即在B事件发生之后,我们对A事件概率的重新评估。这个例子里就是在女神冲你笑后,对女神喜欢你的概率重新预测。
带入贝叶斯公式计算出P(A|B)=P(A)* P(B|A)/P(B)=50% *1.5=75%
因此,女神经常冲你笑,喜欢上你的概率是75%。这说明,女神经常冲你笑这个新信息的推断能力很强,将50%的"先验概率"一下子提高到了75%的"后验概率"。
在得到预测概率后,小鹿自信满满的发了下面的表白微博:
稍后,果然收到了女神的回复。预测成功。
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如何理解贝叶斯定理?
现在我们再看一遍贝叶斯公式,你现在就能明白这个公式背后的最关键思想了:
我们先根据以往的经验预估一个"先验概率"P(A),然后加入新的信息(实验结果B),这样有了新的信息后,我们对事件A的预测就更加准确。
因此,贝叶斯定理可以理解成下面的式子:
后验概率(新信息出现后的A概率) = 先验概率(A概率) x 可能性函数(新信息带来的调整)
贝叶斯的底层思想就是:
如果我能掌握一个事情的全部信息,我当然能计算出一个客观概率(古典概率)。
可是生活中绝大多数决策面临的信息都是不全的,我们手中只有有限的信息。既然无法得到全面的信息,我们就在信息有限的情况下,尽可能做出一个好的预测。
也就是,在主观判断的基础上,你可以先估计一个值(先验概率),然后根据观察的新信息不断修正(可能性函数)。
如果用图形表示就是这样的:
其实阿尔法狗也是这么战胜人类的,简单来说,阿尔法狗会在下每一步棋的时候,都可以计算自己赢棋的最大概率,就是说在每走一步之后,他都可以完全客观冷静的更新自己的信念值,完全不受其他环境影响。
什么是贝叶斯定理?
后验概率(新信息出现后的A概率) = 先验概率(A概率) x 可能性函数(新信息带来的调整)
这是贝叶斯定理科普系列的第2部分
2.什么是贝叶斯定理?
后面我会接着聊以下内容:
3.贝叶斯定理的应用案例
4.生活中的贝叶斯思维
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