隨機變數與概率

2021-09-28 11:55:08 字數 2267 閱讀 8778

假設隨機變數x

xx的取值域為ω=i

=1

∞\omega=\}

ω=i=1∞

​, 那麼對於任何乙個x

ix_i

xi​, 事件x=x

ix=x_i

x=xi

​的概率記為p(x

i)

p(x_i)

p(xi​)

.對於ω

\omega

ω的任何乙個子集s=i

=1

∞s=\\}}

s=i=1∞

​, 事件x∈s

x\in s

x∈s的概率為

p (s

)=∑i

=1∞p

(xi)

p(s) = \sum}p(x_i)

p(s)=∑

i=1∞

​p(x

i​)對於離散隨機變數, 概率為概率函式的求和.

假設隨機變數x

xx的取值域為r

rr, 那麼對於幾乎所有x∈r

x\in \mathbb

x∈r, 事件x=x

x=xx=

x的概率p(x

=x

)p(x=x)

p(x=x)

都等於0, 所以我們轉而定義概率密度函式f:r

→[0,

∞)

f:\mathbb\rightarrow[0,\infty)

f:r→[0

,∞). 對於任何區間(a,

b)

(a, b)

(a,b

), 事件x∈(

a,b)

x\in (a, b)

x∈(a,b

)的概率為

p ((

a,b)

)=∫a

bf(x

)d

xp((a,b))=\intf(x)dx

p((a,b

))=∫

ab​f

(x)d

x

概率其實就是集合的大小比例, 而概率函式或者概率密度函式可以理解為比較大小時候的權重

如果a,b

a,ba,

b是兩個事件, 那麼條件概率滿足公式

p (a

∣b)=

p(b∣

a)p(

a)p(

b)

p(a|b)=\frac

p(a∣b)

=p(b

)p(b

∣a)p

(a)​

利用前面的定義我們知道, 事件a,b

a,ba,

b同時發生的概率為p(a

∩b

)p(a\cap b)

p(a∩b)

, 一方面

p (a

∩b)=

p(b∣

a)p(

a)

p(a\cap b)=p(b|a)p(a)

p(a∩b)

=p(b

∣a)p

(a)另一方面對稱的有

p (a

∩b)=

p(a∣

b)p(

b)

p(a\cap b)=p(a|b)p(b)

p(a∩b)

=p(a

∣b)p

(b)所以p(b

∣a)p

(a)=

p(a∣

b)p(

b)

p(b|a)p(a)=p(a|b)p(b)

p(b∣a)

p(a)

=p(a

∣b)p

(b), 兩邊同時除以p(b

)p(b)

p(b)

就得到了貝葉斯公式

常見的概率分布基本上都有引數, 比如正太分布有(μ,

σ)

(\mu, \sigma)

(μ,σ

)兩個引數, 泊松分布有乙個引數λ

\lambda

λ, 對於乙個具體的問題而言, 關於這些引數有兩種不同的看法

如果引數的後驗分布與先驗分布屬於同一類分布, 那麼我們說這種先驗分布為共軛分布(conjugate prior), 比如

具體共軛分布列表可以參考

共軛分布的好處在於, 先驗與後驗分布屬於乙個大類, 這樣計算和理解上都比較方便

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