貝葉斯變換

金小蝦發表於2020-09-28

基礎概念:

(1)聯合概率

P(AB)或者P(A,B):在整個事件中,A,B同時發生的概率。

(2)條件概率

P(A|B):在B發生的情況下,A發生的概率。
P(B|A):在A發生的情況下,B發生的概率。

(3)邊緣概率

P(A):整個事件中,A發生的概率
P(B):整個事件中,B發生的概率

(4)聯合概率、條件概率、邊緣概率的關係

在整個事件中,共有以下五種情況:
X=1,Y=1;
X=2,Y=1;
X=1,Y=2;
X=2,Y=2
X=3,Y=1;

定義:A事件為X=1;B事件為Y=2

P(A|B)=1/2
P(B)= 2/5
P(A,B)=1/5
P(A|B)*P(B)=P(A,B)=P(B,A)

同理可求:P(B|A)*P(A)=P(B,A)=P(A,B)

(5)先驗概率

知道原因推結果 P(原因) ,P(結果|原因)

(6)後驗概率

知道結果推原因 P(原因|結果)

例項

某個醫院早上收了六個門診病人,如下表。

  症狀  職業   疾病

  打噴嚏 護士   感冒
  打噴嚏 農夫   過敏
  頭痛  建築工人 腦震盪
  頭痛  建築工人 感冒
  打噴嚏 教師   感冒
  頭痛  教師   腦震盪

現在又來了第七個病人,是一個打噴嚏的建築工人。請問他患上感冒的概率有多大?也就是求:P(感冒|打噴嚏、建築工人)=?
根據貝葉斯定理:

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

可知:
P(感冒|打噴嚏x建築工人)= (P(打噴嚏x建築工人|感冒) x P(感冒)) / P(打噴嚏x建築工人)

由於:
P(打噴嚏x建築工人|感冒)=P(打噴嚏|感冒)xP(建築工人|感冒)

所以:
P(感冒|打噴嚏x建築工人)= (P(打噴嚏|感冒)xP(建築工人|感冒) x P(感冒)) / P(打噴嚏)x P(建築工人)

根據上表計算可知:
P(打噴嚏|感冒)=2/3
P(建築工人|感冒) =1/3
P(感冒)=12
P(打噴嚏)=1/2
P(建築工人) =1/3
P(感冒|打噴嚏x建築工人)=(2/3 x 1/3 x 1/2)/(1/2 x 1/3)=0.66

**因此,**這個打噴嚏的建築工人,有66%的概率是得了感冒。同理,可以計算這個病人患上過敏或腦震盪的概率。比較這幾個概率,就可以知道他最可能得什麼病。

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