贝叶斯条件概率
创始人
2025-05-28 16:56:30

一、TL;DL

条件概率的公式:P(AB)=P(A)P(B|A)=P(B)P(A|B);即事件A和事件B同时发生的概率等于在发生A的条件下B发生的概率乘以A的概率。

贝叶斯公式:由条件概率公式推导出 P(B|A)=P(A|B)P(B)/P(A)

全概率公式:假设B是由相互独立的事件组成的概率空间{B1,b2,...bn},P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+..P(A|Bn)P(Bn)

两个事件的独立性:意味着P(A|B)=P(A);P(AB)=P(A|B)P(B)=P(A)P(B)

结合全概率公式后,贝叶斯公式:

常常把P(Bi|A)称作后验概率(Posterior),而P(A|Bn)P(Bn)为先验概率(Prior)。而P(Bi)又叫做基础概率。

多元贝叶斯:P(A|B,C) = P(A,B,C)/P(B,C)= P(C|A,B)*P(A,B)/P(B,C) = P(C|A,B)*P(B|A)*P(A)/P(C|B)*P(B)

二、贝叶斯法则

在贝叶斯法则中,每个名词都有约定俗成的名称:

Pr(A)是A的先验概率或边缘概率。之所以称为"先验"是因为它不考虑任何B方面的因素。

Pr(A|B)是已知B发生后A的条件概率,也由于得自B的取值而被称作A的后验概率。

Pr(B|A)是已知A发生后B的条件概率,也由于得自A的取值而被称作B的后验概率。

Pr(B)是B的先验概率或边缘概率,也作标准化常量(normalized constant)。

按这些术语,Bayes法则可表述为:

后验概率 = (似然度 * 先验概率)/标准化常量 也就是说,后验概率与先验概率和似然度的乘积成正比。

另外,比例Pr(B|A)/Pr(B)也有时被称作标准似然度(standardised likelihood),Bayes法则可表述为:

后验概率 = 标准似然度 * 先验概率

直观理解贝叶斯原理:

三、全概率公式

B_i之间两两互斥且在每次试验中至少发生其中一个(互相独立),计算A可以使用全概率公式,从对B的条件概率入手

P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+..P(A|Bn)P(Bn)

四、贝叶斯应用

数学领域

▪ 贝叶斯分类算法 (应用:统计分析、测绘学)

▪ 贝叶斯公式 (应用:概率空间)

▪ 贝叶斯区间估计 (应用:数学中的区间估计)

▪ 贝叶斯序贯决策函数 (应用:统计决策论)

▪ 贝叶斯风险 (应用:统计决策论)

▪ 贝叶斯估计 (应用:参数估计)

▪ 贝叶斯统计 (应用:统计决策论)

▪ 经验贝叶斯方法 (应用:统计决策论)

工程领域

▪ 贝叶斯定理 (应用:人工智能、心理学、遗传学)

▪ 贝叶斯分析 (应用:计算机科学)

▪ 贝叶斯逻辑 (应用:人工智能)

▪ 贝叶斯网络 (应用:人工智能)

▪ 贝叶斯分类器 (应用:模式识别、人工智能)

▪ 贝叶斯决策 (应用:人工智能)

▪ 贝叶斯推理 (应用:数量地理学、人工智能)

▪ 贝叶斯学习 (应用:模式识别)

其他领域

▪ 贝叶斯主义 (应用:自然辩证法)

▪ 有信息的贝叶斯决策方法 (应用:生态系统生态学)

References

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