一、贝叶斯定理属于哪个阶段学习?
贝叶斯定理是计算概率的时候使用的公式定理,是工科学生大二学年开设的概率论课程中的内容,因此是大学阶段学习的。
二、深入探究机器学习中的贝叶斯定理:从基础到应用
在我学习和研究**机器学习**的过程中,很多时候都会回到一个核心概念,那就是**贝叶斯定理**。这个定理虽然听起来有些抽象,却在许多实际应用中发挥着重要作用。今天我想和大家分享一下我对贝叶斯定理的理解和应用体验,带你走入这个神秘的世界。
贝叶斯定理:是什么?
简单来说,贝叶斯定理是一种描述如何根据新获得的证据来更新信念的数学公式。它的基本思想可以用一句话概括:如果你对某个事件的先验知识(即发生的概率)有了一些新的观察数据,你就可以通过这些数据更新你对该事件发生的信念。
在公式上,贝叶斯定理可以写作:
P(A|B) = P(B|A) * P(A) / P(B)
这里,P(A|B)表示在给定证据B的情况下事件A发生的概率;P(B|A)表示在事件A已发生的情况下观察到证据B的概率;P(A)和P(B)分别是事件A和B的先验概率。
为什么在机器学习中如此重要?
在机器学习中,贝叶斯定理为我们提供了一种高效的方式来处理不确定性和更新模型。以下是我认为它在机器学习中重要的几个方面:
- 处理不确定性:许多机器学习任务都是在不完整或有噪声的数据上进行的,而理解如何根据已有证据更新模型的信念是十分重要的。贝叶斯方法可以很好地应对这种不确定性。
- 增量学习:贝叶斯定理允许我们动态更新模型,无需重头开始。这让模型可以在新数据到来时进行增量学习,适应变化的环境。
- 归纳推理:在推断未知变量时,贝叶斯定理可以帮助我们基于已有的知识进行合理的推断,从而提高模型的准确性。
如何在机器学习中使用贝叶斯定理?
在机器学习领域,贝叶斯定理的应用形式多种多样。不过,最著名的形式之一就是**朴素贝叶斯分类器**。这个分类器的基本思想是“朴素”的:假设特征之间是条件独立的。在这种假设下,贝叶斯定理能够高效地计算出每个类别的后验概率,从而进行分类。
实际上,我在开发一个文本分类应用时,就采用了朴素贝叶斯分类器。在训练模型时,我们计算每个单词在不同类别下的概率,然后结合新文本样本中的单词概率,快速判断文本属于哪个分类。这种方法不仅执行效率高,而且在许多实用场景中效果也相当不错。
居家办公的辅助伙伴:如何搭建贝叶斯分类器?
如果你也想尝试搭建一个贝叶斯分类器,这里简单分享一下步骤:
- 数据准备:收集并标注适合的训练数据。
- 特征提取:将数据转换为适合输入模型的格式,比如使用TF-IDF或者CountVectorizer等技术提取文本特征。
- 构建模型:利用训练数据和特征构建朴素贝叶斯模型。
- 模型评估:通过交叉验证等方式评估模型的表现,调整超参数以提高准确率。
- 应用模型:在新数据上进行预测,观察模型的实际效果。
面临的挑战与未来发展
尽管贝叶斯定理在机器学习中有许多应用,但我们也面临一些挑战。例如,特征独立假设在很多情况下并不成立,这会影响朴素贝叶斯分类器的性能。此外,计算复杂度在数据量极大的情况下也可能成为瓶颈。
然而,随着**深度学习**和**大数据技术**的发展,我们可以借助更高效的计算能力来克服这些挑战。融合贝叶斯方法与其他机器学习架构,我相信未来会有更多创新的应用。
总结
通过对贝叶斯定理的探讨,我们可以看到它在机器学习中的核心地位与重要性。作为一个从业者,我深知不断学习和掌握这些基础理论的重要性。在技术发展的浪潮中,贝叶斯定理为我们提供了处理不确定性的问题解决方案,让我们在复杂的彩票游戏中也能迎难而上。
如果你对贝叶斯定理还有什么疑问,欢迎随时提出讨论!
三、贝叶斯定理?
18世纪,英国学者贝叶斯(1702~1761)曾提出计算条件概率的公式用来解决如下一类问题:假设H[,1],H[,2]…互斥且构成一个完全事件,已知它们的概率P(H[,i],i=1,2,…,现观察到某事件A与H[,1],H[,2]…相伴随而出现,且已知条件概率P(A/H[,i]),求P(H[,i]/A)。这就是贝叶斯定律。
中文名
贝叶斯定律
提出时间
18世纪
提出者
贝叶斯
类别
计算公式
快速
导航
研究历程
举例说明
P(H[,i]/A)=P(H[,i])P(A/H[,i])/[P(H[,1])P(A/H[,1]) +P(H[,2])P(A/H[,2])…]
这就是著名的“贝叶斯定理”,一些文献中把P(H[,1])、P(H[,2])称为基础概率,P(A/H[,1])为击中率,P(A/H[,2])为误报率[1]。现举一个心理学研究中常被引用的例子来说明:
参加常规检查的40岁的妇女患乳腺癌的概率是1%。如果一个妇女有乳腺癌,则她有80%的概率将接受早期胸部肿瘤X射线检查。如果一个妇女没有患乳腺癌,也有9.6%的概率将接受早期胸部肿瘤X射线测定法检查。在这一年龄群的常规检查中某妇女接受了早期胸部肿瘤X射线测定法检查。问她实际患乳腺癌的概率是多大?
设H[,1]=乳腺癌,H[,2]=非乳腺癌,A=早期胸部肿瘤X射线检查(以下简称“X射线检查”),已知P(H[,1])=1%,P(H[,2])=99%,P(A/H[,1])=80%,P(A/H[,2])=9.6%,求P(H[,1]/A)。根据贝叶斯定理,P(H[,1]/A)=(1%)(80%)/[(1%)(80%) +(99%)(9.6%)]=0.078
心理学家所关心的是,一个不懂贝叶斯原理的人对上述问题进行直觉推理时的情形是怎样的,并将他们的判断结果与贝叶斯公式计算的结果做比较来研究推理过程的规律。因此有关这类问题的推理被称为贝叶斯推理
四、贝叶斯定理经典例题?
01 出租车问题
第一个被称为出租车问题,学术界对这个问题的研究已经超过30年。
某个夜晚,一辆出租车肇事后逃逸。该城市共有两家出租车公司,一家公司的出租车均为绿色(“绿色”公司),拥有出租车数量为全市出租车总数的85%;另一家公司的出租车均为蓝色(“蓝色”公司),拥有出租车数量为全市出租车总数的15%。一名目击者称肇事出租车是“蓝色”公司的。法院对目击者的证词进行了测试,发现目击者在出事当时那种情况下正确识别两种颜色的概率是80%。那么肇事出租车是蓝色的概率是多少(用百分数表示,范围从0%到100%)?
被试被告知不必精确计算答案,只需要给出一个大致的估计值。考察的关键点不在于答案的精确度,而在于人们的估计是否在一个大致正确的范围内。很遗憾,许多人的答案并不在这个范围内。
在出租车问题上,贝叶斯定理提供了一个最佳方法,即将给定的以下两条信息结合起来分析:
15%的出租车是蓝色。
目击者认为该出租车是蓝色的(识别准确率为80%)。
大多数人并不能自然地将两条信息综合考虑。事实上,很多人在知道了肇事出租车为蓝色的概率只有0.41后感到很震惊,因为他们没有意识到尽管目击者声称肇事车辆是蓝色的,但是肇事出租车仍更可能是绿色的(0.59),而非蓝色的(0.41)。原因是出租车是绿色的先验概率(85%)高于目击者识别出租车为蓝色的可信度(80%)。
如果不使用贝叶斯计算公式,我们来看一下0.41的概率是如何得到的:
在100起此类事故中,15辆出租车是蓝色的,而目击者能够正确辨认其中的80%(12辆);同样在这100起事故中,有85辆出租车是绿色的,而目击者会将其中的20%(17辆)辨认为蓝色。因此,将会有29(12+17)辆出租车被辨认为蓝色,而事实上只有12辆是蓝色的,所以肇事出租车是蓝色的概率为41%。
02 医疗风险评估
第二个例子与出租车问题的逻辑相同,但是更贴近日常生活,涉及医疗风险评估的问题,同样被许多研究所关注:
假设XYZ病毒能够引起严重的疾病,该病发病率为千分之一。假设有一种化验方法,可以精准地检测到该病毒。也就是说,如果一个人携带XYZ病毒,一定可以被检测出来。但是该项化验的假阳性率为5%,即健康人接受该项化验,会有5%的可能性被误诊为病毒携带者。假设从人群中随机选择一人进行检测,化验结果为阳性(阳性意味着受检者可能是XYZ病毒携带者)。那么,在不考虑具体症状、病史等情况下,此人携带XYZ病毒的概率是多少?(用百分数表示,范围从0到100%。)
最常见的答案是95%,而正确答案是约为2%!人们极大地高估了阳性结果代表个体为XYZ病毒携带者的概率,这与出租车问题一样,人们倾向于重视具体信息,而忽视基础概率信息。
尽管使用贝叶斯法则能够计算出正确答案,但是简单的数学推理也能帮助我们厘清基础概率对预估结果产生的巨大影响。我们已知的信息是:每1000人中只有1人是真正的XYZ病毒携带者。如果另外999位未携带病毒者全部接受化验,由于化验的假阳性率为5%,那么将有约50人的检测结果呈假阳性(0.05乘以999),因此有51人检测结果呈阳性,而实际上只有1人(约2%)为真的病毒携带者。
总之,由于XYZ病毒的基础感染率非常低,绝大多数人并未感染,再加上较高的化验假阳性率,因此可以推断大部分检查结果为阳性的人并非病毒携带者。
五、贝叶斯定理是什么?
贝叶斯定理是关于随机事件A和B的条件概率(或边缘概率)的一则定理。其中P(A|B)是在B发生的情况下A发生的可能性。贝叶斯定理也称贝叶斯推理,早在18世纪,英国学者贝叶斯(1702~1761)曾提出计算条件概率的公式用来解决如下一类问题:
假设H[1], H[2]…H[n]互斥且构成一个完全事件,已知它们的概率P(H[i])(i=1,2…n),现观察到某事件A与H[1], H[2]…H[n]相伴随机出现,且已知条件概率P(A|H[i]),求P(H[i]|A)。
六、贝叶斯定理公式推导?
贝叶斯定理是一种用于计算条件概率的公式,它可以通过已知的先验概率和新的证据来更新我们对事件发生概率的估计。
假设我们有两个事件 A 和 B,并且我们想要计算在事件 B 发生的条件下,事件 A 发生的概率。根据贝叶斯定理,可以表示为:
P(AB) = (P(BA) * P(A)) / P(B)
其中:
- P(AB) 表示在事件 B 发生的条件下,事件 A 发生的概率(后验概率)。
- P(BA) 表示在事件 A 发生的条件下,事件 B 发生的概率(似然度)。
- P(A) 表示事件 A 发生的先验概率。
- P(B) 表示事件 B 发生的先验概率。
推导贝叶斯定理的过程如下:
根据概率的定义,我们可以将 P(AB) 表示为 P(A∩B) / P(B)。然后,根据乘法法则,我们可以将 P(A∩B) 表示为 P(BA) * P(A)。将它们代入前面的公式中,得到:
P(AB) = (P(BA) * P(A)) / P(B)
这就是贝叶斯定理的公式。
贝叶斯定理在统计学、机器学习和人工智能等领域有广泛的应用,尤其在概率推理、分类问题和信息过滤等方面发挥着重要作用。
七、贝叶斯定理通俗解释?
贝叶斯定理是关于随机事件A和B的条件概率(或边缘概率)的一则定理。其中P(A|B)是在B发生的情况下A发生的可能性。
贝叶斯定理也称贝叶斯推理,早在18世纪,英国学者贝叶斯(1702~1761)曾提出计算条件概率的公式用来解决如下一类问题:假设H[1],H[2]…,H[n]互斥且构成一个完全事件,已知它们的概率P(H[i]),i=1,2,…,n,现观察到某事件A与H[1],H[2]…,H[n]相伴随机出现,且已知条件概率P(A|H[i]),求P(H[i]|A)。
八、贝叶斯定理简单理解?
贝叶斯定理由英国数学家贝叶斯 ( Thomas Bayes 1702-1761 ) 发展,用来描述两个条件概率之间的关系,比如 P(A|B) 和 P(B|A)。按照乘法法则,可得P(A∩B)= P(A)*P(B|A)=P(B)*P(A|B)。以上公式也可变形为:P(B|A) = P(A|B)*P(B) / P(A)。
举个例子:一座别墅在过去的 20 年里一共发生过 2 次被盗,别墅的主人有一条狗,狗平均每周晚上叫 3 次,在盗贼入侵时狗叫的概率被估计为 0.9,问题是:在狗叫的时候发生入侵的概率是多少?
让我们假设 A 事件为狗在晚上叫,B 为盗贼入侵,则以天为单位统计,P(A) = 3/7,P(B) = 2/(20*365) = 2/7300,P(A|B) = 0.9,按照公式很容易得出结果:P(B|A) = 0.9*(2/7300) / (3/7) = 0.00058。
九、机器学习包括?
机器学习
机器学习(Machine Learning, ML)是一门多领域交叉学科,涉及概率论、统计学、逼近论、凸分析、算法复杂度理论等多门学科。专门研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。
十、机器学习是从哪里学习?
机器学习是从数据中学习的。它利用算法和统计模型来分析数据,发现数据中的模式和规律,从而生成预测模型和决策模型。
机器学习有监督学习、无监督学习和强化学习等不同的学习方式,可以应用于各种不同的领域,如自然语言处理、计算机视觉、音频信号处理和金融等。
机器学习的数据来源可以是结构化数据和非结构化数据,如图像、文本、音频和视频等。