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(3/4)页


在这个长方形中,点D处于划分0.7和0.3的比率的位置,因此,这个面积为(d×1.4)×0.7。由此可以计算出AD的长度(除去宽度d)1.4×0.7=0.98。

之后,根据获得的“第二胎依然为女孩”的信息,可以排除掉图表19-5左侧部分的OF和抛物线(1)围成的部分,只留下抛物线(1)和x轴围成的部分(涂有颜色的部分)。由于这个面积不等于1,因此需要像之前一样,使用标准化条件,使其面积变为1。

这里需要注意的是,二次函数y=(常数)x2为α=3、β=1时的贝塔分布。因此,满足标准化条件的后验分布为:(对于推理来说,“系数为3”并不重要,故此处省略原因)。

y=3x2 (0≤x≤1)

那么,根据上一讲中的公式,可以求出α=3、β=1的贝塔分布的期待值为:

图表19-6 第二胎依然为女孩时的后验分布

19-4 设定先验分布非均匀分布,并进行推理

如19-2中解说的那样,多数人认为,把“某对夫妇生女儿的概率”的先验分布设定为均匀分布,并不十分恰当。这是由于,一般来说很难认为当类别接近0或1时,与接近0.5时的情况是相同的;而最初的设定——接近0.5的类别容易发生,远离0.5的类别难以发生这样的思路则更为普遍。最后,以这种情况为例来进行解说。

此时,可以将先验分布设定为α=2、β=2的贝塔分布。正如第17讲中的解说,该分布为:(图表19-7)

y=6x(1-x)(0≤x≤1)

图表19-7 非均匀贝塔分布的先验分布

在上述先验分布的情况下,离类别0.5越远,其概率密度越小。此时,“类别x的夫妇生女孩”的概率为:

p((类别x)&(女孩))

=p(类别x)×p(女孩|x)

=6x(1-x)×x

=6x2(1-x)

因此,实行标准化条件之后,从作为后验分布的贝塔分布中可以求出:(此处省略说明系数为12的理由)

z=12x2(1-x)

据此,这对夫妇第二胎依然为女孩的概率,可以从贝塔分布的期待值的公式(第18讲)

中推理得出,结果为0.6。因此可以得出,相比于把均匀分布作为先验分布时(推算值约为0.67),推算出生女孩的概率的数值要更接近0.5一些的结论。这个推理应该可以说服大多数人吧。

19-5 在先验分布中运用贝塔分布的原因

读到这里,大家大概应该已经明白,为何把“某对夫妇生女孩的概率”的贝叶斯推理中的先验分布设定为贝塔分布的原因了吧。这是因为,后验分布也恰好为贝塔分布。

生女孩的概率是把类别x的概率密度乘以x,生男孩的概率是用类别x的概率密度乘以(1-x)计算出来的。之后,把类别x的先验分布设定为贝塔分布,就知道后验分布也同样为贝塔分布了。

像这样,对于设定的概率模型,把后验分布设为与先验分布相同的分布,这样的先验分布称为“共轭先验分布”。也就是说,生的是女孩或是男孩,这一概率模型的共轭先验分布,即为贝塔分布。

在贝叶斯推理中存在一个惯例:把想需要推理的概率模型的共轭先验分布作为先验分布来运用。原因有二:

原因1:若把先验分布和后验分布设为相同,那么计算就会变得简单很多。

原因2:若先验分布和后验分布不同,那么从哲学角度来思考的话,会觉得很奇怪。

可以说,以上两种观点的出发点是截然不同的。前者从功能角度出发,而后者是从哲学角度出发的。不过,任何一种(或是两者)都能够帮助我们认同运用共轭先验分布的思维方式吧。

第19讲·小结

1.对于“当某对夫妇生的第一胎为女孩时,第二胎依然为女孩的概率x”进行推算时,把类别设定为0≤x≤1。

2.若把类别x的先验分布设定为均匀分布,那么后验分布为贝塔分布。

3.各种可能性的划分,用p(类别x)×x和p(类别x)×(1-x)进行计算。

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 39 分钟前
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 39 分钟前
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 39 分钟前
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