正在阅读《第19讲 在“贝塔分布”中使用概率分布图进行高级推理》
第(2/4)页


排除掉生男孩后的可能性之后,便不符合标准化条件(所有事件的概率之和为1)了。由于表示生女孩这种可能性(涂有颜色的深色部分的三角形)的面积为0.5,那么,为了把它的面积变为1,需要在保持各线段的比例关系的同时,变更概率密度。只要把每条线段延长到之前的2倍,就能满足标准化条件了(三角形的高度变为之前的2倍)。图表19-3的右侧部分,表示这一步骤完成之后的状态——把左侧的x轴下方的部分翻转过来,再纵向延伸到之前长度的2倍。需要注意的是,右侧部分的图像即为贝塔分布的α=2、β=1的情况(见17-4)。这个是在获得了“该夫妇生的第一胎是女孩”这条信息时,关于这对夫妇的类别x的后验分布。同时还需注意的是,它表示的不是后验概率,而是后验分布。这是因为,分布图表示的是概率密度。后验分布如图表19-4所示。

图表19-4 先验分布和后验分布

看图可知,虽然关于该夫妇生第一胎之前的类别x的先验分布,为均匀分布(无论哪种类别x,结果都是相同的)。但在获得了“第一胎为女孩”的信息之后,关于类别x的后验分布,就变更为z=2x这样的贝塔分布了。这意味着,类别x的后验概率密度,是随着x的增大而增大的。

19-3 第二胎依然为女孩时的推理

为了帮助大家了解采用贝塔分布的优势,下面我们针对该夫妇生的第二胎依然女孩的情况,进行贝叶斯推理。

由于关于类别的先验分布为均匀分布,那么,可以通过两胎连续生女孩的情况设定,来计算结果。而根据第12讲中解说的“贝叶斯推理的序贯理性”这一性质(见12-4),把上一节中求出的后验分布(z=2x)再次设定为先验分布,并在此基础上,根据“这对夫妇再次生了女孩”的信息,可以得出后验分布是相等的结论。那么,下面我们就用这个方法进行贝叶斯推理吧。

图表19-5 先验分布和后验分布

首先看图表19-5的左侧部分:x轴上方的部分表示先验分布,如设定一样,贝塔分布为y=2x。下方则表示,在获得“该夫妇生了女孩”的信息之后,各种可能性的划分。先说明结论:下图中涂有颜色部分的界限曲线为抛物线

z=2x2 …(1)

该抛物线上方涂有颜色的部分,表示该夫妇在类别x的情况下生女孩的概率密度。此外,该夫妇在类别x的情况下,生男孩的概率密度为直线OF和抛物线(1)围成的部分。

第15讲中已经进行了解说:该夫妇在类别x的情况下,生女孩的概率密度为(1)式,是依据“&的事件的概率法则”。由于该夫妇在类别x的情况下,生女孩的概率密度为x,那么在条件概率p(信息|类别)中,若类别=“x”、信息=“女孩”,那么这个概率模型可以设定为:

p=(女孩|x)=x

因此,

p((该夫妇为类别x)&(类别x的夫妇生了女孩))

=p(类别x)×p(女孩|x)

=2x×x

=2x2

下面,通过图表19-5的右侧部分,来对于“为何概率密度和概率,都能够用乘法运算求出&的概率密度呢?”的问题进行说明(如果觉得这样的解说很烦琐,可以直接跳过以下内容)。以类别x=0.7为例:该夫妇的类别0.7这一可能性,近似于x轴上方的小长方形。若把宽度设为d,那么关于以0.7为中心的宽度d的范围的类别x,可以将其概率密度全部视为1.4。那么,该夫妇属于这个长方形(属于这种可能性)的概率为:d×1.4。这里,运用了将概率密度乘以宽度转换为概率的方法。由于属于该情况的夫妇,生女孩的概率为0.7,那么(该夫妇属于类别0.7)&(类别0.7的夫妇生女孩)这种可能性,便可以认为近似于x轴下方以线段AD为长的长方形。

相关小说

药祖 武侠 / 完结
药祖
何无恨
手握至尊药鼎,成就无上药祖。少年采药郎,偶然得到一尊神秘药鼎,从此打开修仙大门。药鼎之中,玄功秘法,药典丹方,天材地宝,仙田药园,应有尽有。成就最逆天的炼药祖师,炼制最完美的灵丹妙药,铸造最传奇的修士神话。没有妖孽天资,但凭大智慧,大毅力,终于问鼎乾...
250.77万字 2 小时前
绝世唐门 玄幻 / 完结
绝世唐门
唐家三少
这里没有魔法,没有斗气,没有武术,却有武魂。唐门创立万年之后的斗罗大陆上,唐门式微。一代天骄横空出世,新一代史莱克七怪能否重振唐门,谱写一曲绝世唐门之歌?百万年魂兽,手握日月摘星辰的死灵圣法神,导致唐门衰落的全新魂导器体系。一切的神奇都将一一展现。唐...
532.63万字 2 小时前
异界全职业大师 玄幻 / 完结
异界全职业大师
庄毕凡
网络游戏中的仓库小号,却意外的穿越到了异界。
483.07万字 37 天前
傲剑凌云 玄幻 / 完结
傲剑凌云
小刀锋利
这是个以剑为主的大陆。
266.39万字 37 天前
九界独尊 武侠 / 完结
九界独尊
兵心一片
“混沌之子,九界乱始,开天辟地,九界独尊!” “如意宝袋天下装,九天神笔大道扬;镇魂碑里明混沌,轮回指环生死藏;宝冶神鼎炼万物,神砚乾坤此一方;混沌之子临九界,九界独尊一界皇。” 南海仁,一个生在神洲天龙朝清泉镇穷书生家的子弟,一个偶然的际...
419.19万字 2 小时前
天珠变 玄幻 / 完结
天珠变
唐家三少
人有本命珠,觉醒后或为意珠、或为体珠,如手串分别在左右手腕处盘旋。天珠如人类之双胞胎,当意、体双珠同时出现在一个人身上的时候,即为天珠。修炼体珠者是为体珠师,修
269.21万字 37 天前