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贝叶斯公式-快餐学习

贝叶斯公式-快餐学习

作者: 晨肖寒 | 来源:发表于2020-03-01 11:57 被阅读0次

    1.背景知识

    贝叶斯思考模式:

    先验分布+ 样本信息 ⇒  后验分布,这种思考模式意味着,新观察到的样本信息将修正人们以前对事物的认知。换言之,在得到新的样本信息之前,人们对的认知是先验分布,在得到新的样本信息后,人们的认知可以通过先验+样本变成后验分布。

    先验概率:既某个事件发生的概率,如两个黑白小球选中白球的概率P(A)为1/2。

    联合概率:表示两个事件共同发生的概率。A与B的联合概率表示为P(A∩B)或者P(A,B)。

    条件概率(又称后验概率):事件A在另外一个事件B已经发生条件下的发生概率。条件概率表示为P(A|B),读作“在B条件下A的概率”。

        考虑P(A|B)的条件概率:

        首先,事件B发生之前,我们对事件A的发生有一个基本的概率判断,称为A的先验概率,用P(A)表示;    

        其次,事件B发生之后,我们对事件A的发生概率重新评估,称为A的后验概率,用P(A|B)表示;

        类似的,事件A发生之前,我们对事件B的发生有一个基本的概率判断,称为B的先验概率,用P(B)表示;

        同样,事件A发生之后,我们对事件B的发生概率重新评估,称为B的后验概率,用P(B|A)表示。

    贝叶斯定理便是基于下述贝叶斯公式:

    P(A|B)=P(B|A)P(A)/P(B)

    上述公式的推导其实非常简单,就是从条件概率推出。根据条件概率的定义,在事件B发生的条件下事件A发生的概率是 P(A|B)=P(A∩B)/P(B),同样地,在事件A发生的条件下事件B发生的概率 P(B|A)=P(A∩B)/P(A)

    整理与合并上述两个方程式,便可以得到:P(A|B)P(B)=P(A∩B)=P(B|A)P(A)。接着,上式两边同除以P(B),若P(B)是非零的,我们便可以得到贝叶斯定理的公式表达式:

    P(A|B)=P(B|A)*P(A)/P(B)

    贝叶斯定理应用示例:

    已知某种疾病的发病率是0.001,即1000人中会有1个人得病。现有一种试剂可以检验患者是否得病,它的准确率是0.99,即在患者确实得病的情况下,它有99%的可能呈现阳性。它的误报率是5%,即在患者没有得病的情况下,它有5%的可能呈现阳性。现有一个病人的检验结果为阳性,请问他确实得病的可能性有多大?

    解:假定A事件表示得病,那么P(A)为0.001。这就是"先验概率",即没有做试验之前,我们预计的发病率。再假定B事件表示阳性,那么要计算的就是P(A|B)。这就是"后验概率",即做了试验以后,对发病率的估计。

    根据条件概率公式,

    用全概率公式改写分母,

    将数字代入,

    我们得到了一个惊人的结果,P(A|B)约等于0.019。也就是说,即使检验呈现阳性,病人得病的概率,也只是从0.1%增加到了2%左右。这就是所谓的"假阳性",即阳性结果完全不足以说明病人得病。

    参考:https://www.zhoulujun.cn/html/theory/Mathematics/ProbabilityTheory/8050.html

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