贝叶斯算法原理简介

1,贝叶斯简介

贝叶斯(约1701-1761) Thomas Bayes,英国数学家,贝叶斯方法源于他生前为解决一个“逆概”问题写的一篇文章。

2,贝叶斯要解决的问题

正向概率:假设袋子里面有N个白球,M个黑球,闭着眼睛伸手取出一个球,摸出黑球的概率是多大。

逆向概率:如果事先并不知道袋子里面黑白球的比例,而是闭着眼睛摸出一个(或好几个)球,观察这些取出来的球的颜色之后,那么我们可以就此对袋子里面的黑白球的比例作出什么样的推测。

现实世界本身就是不确定的,人类的观察能力有局限性的,我们日常所观察到的只是事物表面上的结果,但是我们可以根据这些事物表面上的结果提供一个猜测

3,贝叶斯公式

以一个例子进行说明:

学校中男生占60%,女生占40%,其中男生总是穿长裤,女生则一半穿长裤一半穿裙子。

正向概率:随机选取一个学生,他(她)穿长裤的概率和穿裙子的概率是多大

逆向概率:迎面走来一个穿长裤的学生,你只看得见他(她)穿的是否长裤,
而无法确定他(她)的性别,你能够推断出他(她)是女生的概率是多大吗?

若假设学校里面人的总数是 U 个,穿长裤的男生人数:
在这里插入图片描述

其中,P(Boy) 是男生的概率 = 60%,P(Pants|Boy) 是条件概率,即在 Boy 这个条件下穿长裤的概率是多大,这里是 100% ,因为所有男生都穿长裤。

同理,穿长裤的女生人数:

在这里插入图片描述

穿长裤总人数:
在这里插入图片描述
下一步求解,穿长裤的人里面有多少女生

在这里插入图片描述
也即是:
在这里插入图片描述
发现校园内人的总数U可以消去:
在这里插入图片描述其中,分母其实就是 P(Pants),分子其实就是 P(Pants, Girl),故有贝叶斯公式如下:

在这里插入图片描述

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