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学习贝叶斯公式(贝叶斯法)

最编程 2024-04-11 21:37:13
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贝叶斯公式(个人理解版)

P ( X ∣ Y ) = 事件 X 在事件 Y 中发生的概率 = 事件 X 和 Y 同时发生的概率 事件 X 发生的概率 = P ( X Y ) P ( X ) = P ( Y ∣ X ) × P ( Y ) P ( X ) P(X|Y)=事件X在事件Y中发生的概率=\frac{事件X和Y同时发生的概率}{事件X发生的概率}=\frac{P(XY)}{P(X)}=\frac{P(Y|X)\times P(Y)}{P(X)} P(XY)=事件X在事件Y中发生的概率=事件X发生的概率事件XY同时发生的概率=P(X)P(XY)=P(X)P(YX)×P(Y)

理解思路

宋浩老师的《概率论与数理统计》中对贝叶斯公式是这么举例说明的:

  • 原因结果
  • 感冒→发烧
  • 肺炎→发烧
  • 白血病→发烧
  • 失恋 →发烧

全概率公式中是根据原因计算出结果,即计算感冒的人有多少发烧,加上肺炎的人有多少发烧,加上白血病发烧,加上失恋发烧最终得出,不考虑原因的情况下发烧的概率:

每种病症的概率已知: P ( 感冒 ) 、 P ( 肺炎 ) 、 P ( 白血病 ) 、 P ( 失恋 ) P(感冒)、P(肺炎)、P(白血病)、P(失恋) P(感冒)P(肺炎)P(白血病)P(失恋)
每种病症发烧的概率也已知: P ( 发烧 ∣ 感冒 ) 、 P ( 发烧 ∣ 肺炎 ) 、 P ( 发烧 ∣ 白血病 ) 、 P ( 发烧 ∣ 失恋 ) P(发烧|感冒)、P(发烧|肺炎)、P(发烧|白血病)、P(发烧|失恋) P(发烧感冒)P(发烧肺炎)P(发烧白血病)P(发烧失恋)

计算:
发烧的概率: P ( 发烧 ) = P ( 感冒 ) P ( 发烧 ∣ 感冒 ) + P ( 肺炎 ) P ( 发烧 ∣ 肺炎 ) + P ( 白血病 ) P ( 发烧 ∣ 白血病 ) + P ( 失恋 ) P ( 发烧 ∣ 失恋 ) P(发烧)=P(感冒)P(发烧|感冒)+P(肺炎)P(发烧|肺炎)+P(白血病)P(发烧|白血病)+P(失恋)P(发烧|失恋) P(发烧)=P(感冒)P(发烧感冒)+P(肺炎)P(发烧肺炎)+P(白血病)P(发烧白血病)+P(失恋)P(发烧失恋)



贝叶斯公式要做的是,通过结果计算原因,即我们知道一个人发烧了,分别计算他感冒引起发烧的概率 P ( 感冒 ∣ 发烧 ) P(感冒|发烧) P(感冒发烧)、肺炎引起发烧的概率 P ( 肺炎 ∣ 发烧 ) P(肺炎|发烧) P(肺炎发烧)、白血病引起发烧的概率 P ( 白血病 ∣ 发烧 ) P(白血病|发烧) P(白血病发烧)和失恋引起发烧的概率 P ( 失恋 ∣ 发烧 ) P(失恋|发烧) P(失恋发烧)

每种病症的概率已知: P ( 感冒 ) 、 P ( 肺炎 ) 、 P ( 白血病 ) 、 P ( 失恋 ) P(感冒)、P(肺炎)、P(白血病)、P(失恋) P(感冒)P(肺炎)P(白血病)P(失恋)
每种病症发烧的概率也已知: P ( 发烧 ∣ 感冒 ) 、 P ( 发烧 ∣ 肺炎 ) 、 P ( 发烧 ∣ 白血病 ) 、 P ( 发烧 ∣ 失恋 ) P(发烧|感冒)、P(发烧|肺炎)、P(发烧|白血病)、P(发烧|失恋) P(发烧感冒)P(发烧肺炎)P(发烧白血病)P(发烧失恋)
发烧的概率已知: P ( 发烧 ) P(发烧) P(发烧)

计算:
发烧是因为感冒的概率: P ( 感冒 ∣ 发烧 ) = P ( 感冒 ⋅ 发烧 ) P ( 发烧 ) = P ( 感冒 ) P ( 发烧 ∣ 感冒 ) P ( 发烧 ) P(感冒|发烧)=\frac {P(感冒·发烧)}{P(发烧)}=\frac {P(感冒)P(发烧|感冒)}{P(发烧)} P(感冒发烧)=P(发烧)P(感冒发烧)=P(发烧)P(感冒)P(发烧感冒)

发烧是因为肺炎的概率: P ( 肺炎 ∣ 发烧 ) = P ( 肺炎 ⋅ 发烧 ) P ( 发烧 ) = P ( 肺炎 ) P ( 发烧 ∣ 肺炎 ) P ( 发烧 ) P(肺炎|发烧)=\frac {P(肺炎·发烧)}{P(发烧)}=\frac {P(肺炎)P(发烧|肺炎)}{P(发烧)} P(肺炎发烧)=P(发烧)P(肺炎发烧)=P(发烧)P(肺炎)P(发烧肺炎)

发烧是因为白血病的概率: P ( 白血病 ∣ 发烧 ) = P ( 白血病 ⋅ 发烧 ) P ( 发烧 ) = P ( 白血病 ) P ( 发烧 ∣ 白血病 ) P ( 发烧 ) P(白血病|发烧)=\frac {P(白血病·发烧)}{P(发烧)}=\frac {P(白血病)P(发烧|白血病)}{P(发烧)} P(白血病发烧)=P(发烧)P(白血病发烧)=P(发烧)P(白血病)P(发烧白血病)

发烧是因为失恋的概率: P ( 失恋 ∣ 发烧 ) = P ( 失恋 ⋅ 发烧 ) P ( 发烧 ) = P ( 失恋 ) P ( 发烧 ∣ 失恋 ) P ( 发烧 ) P(失恋|发烧)=\frac {P(失恋·发烧)}{P(发烧)}=\frac {P(失恋)P(发烧|失恋)}{P(发烧)} P(失恋发烧)=P(发烧)P(失恋发烧)=P(发烧)P(失恋)P(发烧失恋)

推算过程

P ( X , Y ) = P ( Y ) P ( X ∣ Y ) P(X,Y)=P(Y)P(X|Y) P(X,Y)=P(Y)P(XY) P ( X ) P ( Y ∣ X ) P(X)P(Y|X) P(X)P(YX)

所以 P ( Y ) P ( X ∣ Y ) = P ( X ) P ( Y ∣ X ) P(Y)P(X|Y)=P(X)P(Y|X) P(Y)P(XY)=P(X)P(YX)

所以 P ( X ∣ Y ) = P ( Y ∣ X ) × P ( X ) P ( Y ) P(X|Y)=\frac{P(Y|X)\times P(X)}{P(Y)} P(XY)=P(Y)P(YX)×P(X)