贝叶斯分析

贝叶斯分析(Bayesian analysis)是一种基于贝叶斯定理的统计推断方法,用于从观测数据和先验知识中推断出参数的后验分布。这种方法能够帮助我们根据已有的信息更新我们对未知参数的置信度。

贝叶斯分析的过程可以简单描述如下:

1. 设定先验分布:首先,我们需要选择一个适当的先验分布来表示我们对参数的先有信念,这个先验分布可以是由领域知识、历史数据或专家经验得到的。

2. 收集观测数据:接下来,我们收集实际观测到的数据。

3. 构建似然函数:似然函数用于描述观测数据的可能性,它是参数的函数,给定参数的值,它可以告诉我们观测到这些数据的可能性大小。

4. 计算后验分布:根据贝叶斯定理,我们可以将先验分布和似然函数结合起来,得到参数的后验分布,即在观测数据的条件下,参数的概率分布。

5. 进行推断和预测:有了后验分布,我们可以进行推断和预测。我们可以计算后验分布的均值、方差等统计量,获取对参数的最好估计,并评估我们对参数的不确定性。

贝叶斯分析的优势在于能够将已有的先验知识与观测数据进行结合,提供了一种更为全面和灵活的统计推断方式。它可以应用于各种领域,如医学、金融、自然语言处理等,用于参数估计、模型选择、异常检测等问题。

简单解释

经典的概率论对小样本事件并不能进行准确的评估,若想的到相对准确的结论往往需要大量的现场实验;而贝叶斯理论能较好的解决这一问题,利用已有的先验信息,可以得到分析对象准确的后验分布,贝叶斯模型是用参数来描述的,并且用概率分布描述这些参数的不确定性。

贝叶斯分析的思路由证据的积累来推测一个事物发生的概率, 它告诉我们当我们要预测一个事物需要的是首先根据已有的经验和知识推断一个先验概率, 然后在新证据不断积累的情况下调整这个概率。整个通过积累证据来得到一个事件发生概率的过程我们称为贝叶斯分析。

基本概念

贝叶斯分析_第1张图片贝叶斯分析_第2张图片

贝叶斯公式

这个条件概率就是在给定观测数据的时候,求得的参数的概率。以前我们想知道一个参数,要通过大量的观测值才能得出,而且是只能得出一个参数值。而现在运用了贝叶斯统计思想,这个后验概率分布其实是一系列参数值θ的概率分布。

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积分求的区间指的是参数θ所有可能取到的值的域,所以可以看出后验概率是在知道x的前提下在θ域内的一个关于θ的概率密度分布,每一个θ 都有一个对应的可能性(也就是概率)。

Priors:先验分布就是你在取得实验观测值以前对一个参数概率分布的主观判断。

Likelihood functions:似然函数帮助我们依据数据中的信息将先验分布更新到我们想要的后验分布。

实例

血友病是一种罕见的遗传性疾病,该病是一种X连锁隐性遗传性状,这意味着男性只有一个基因,而女性只有两个基因,这种特征可以被显性基因等位基因所掩盖。

在这个例子中,我们需要计算这个母亲是携带者的概率。

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