貝葉斯網的推理模式

2021-08-11 09:45:41 字數 2376 閱讀 7377

下圖中的有向無環圖就是乙個貝葉斯網路。

圖中一共有5個隨機變數:

intelligence:表示乙個學生的智商

grade:某門課程考試的成績

sat:sat考試成績 l0

表示獲得一般的推薦信,l1

表示獲得很好的推薦信

所謂推理模式(reasoning patterns),就是根據已知量來推斷未知量。根據推理思路不同,將推理模式分為下面幾種。l1

)。 已知:對學生george和課程econ101一無所知的情況下,p(

推斷:(1)若在已知的基礎上,我們還知道學生george不太聰明(i0

)。則可以推斷,george獲得乙份好推薦信的概率,會比0.5低一點,這裡猜測p(

l1|i

0)=0.39

; (2)若在已知和(1)的基礎上,我們還知道課程econ101比較簡單(d0

)。則可以推斷,george從教課程econ101的教授那裡獲得乙份好推薦信的概率,會比0.5高一點,,這裡猜測p(

l1|i

0,d0

)=0.51

;這類可以根據貝葉斯圖中「順流而下」的推斷,就叫因果推理。所謂「順流而下」,就是順著有向圖的方向推理(已知量未知量是因果關係,並且已知量未知量的因)。從推論(1)中,可以看出已知量(i)是未知量(l)的因;從推論(1)中,可以看出已知量(i,d)是未知量(l)的因。

因果推理是順著有向圖的方向推理,而證據推理是逆著有向圖方向推理。已知量未知量是因果關係,並且已知量未知量的果。

例子1

要求:推斷課程是很難課程的概率。

已知:對其它資訊一無所知的前提下,我們知道課程econ101是一門很難課程的概率為p(

d1)=

0.4 。

推斷:若在已知的基礎上,我們還知道學生george在課程econ101上的考試成績很差(g3

(c) )。根據這個條件,我們可以推論這門課程確實要難一些。則課程econ101是一門很難課程的概率要比0.4高一點,這裡猜測p(

d1|g

3(c)

)=0.63

例子2

要求:推斷學生智商很高的概率。

已知:對其它資訊一無所知的前提下,我們知道學生智商很高的概率為p(

i1)=

0.3 。

推斷:若在已知的基礎上,我們還知道學生george在課程econ101上的考試成績很差(g3

(c) )。根據這個條件,我們可以推論學生的智商不會太高,學生智商很高的概率要比0.3低,這裡猜測p(

i1|g

3(c)

)=0.08

注意在這兩個例子中,都是逆著有向圖的箭頭進行推理。

如下圖,推理關係超越了有向圖的某條「流」。

例子:推斷學生智商很高的概率。

已知:對其它資訊一無所知的前提下,我們知道學生智商很高的概率為p(

i1)=

0.3 。

推斷:(1)若在已知的基礎上,我們還知道學生george在課程econ101上的考試成績很差(g3

(c) )。根據這個條件,我們可以推論學生的智商不會太高,學生智商很高的概率要比0.3低,這裡猜測p(

i1|g

3(c)

)=0.08

。(這就是證據推理中例子2)

(2)若在(1)的基礎上,我們還知道課程econ101是一門比較難的課程(d1

),則學生考試成績為c又情有可原了,所以此時我們會猜測學生的智商也沒(1)中那麼低,這裡猜測p(

i1|g

3(c)

,d1)

=0.11

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