先驗概率,後驗概率

2021-10-09 18:45:19 字數 1875 閱讀 1642

對於統計學只是皮毛認識,在學校時根本不重視,如今機器學習幾乎以統計學為基礎發展起來的,頭疼的緊,如今還得琢磨基礎概念。

1、我自己的理解:

1)先驗:統計歷史上的經驗而知當下發生的概率;

2)後驗:當下由因及果的概率;

2、網上有個例子說的透徹:

1)先驗——根據若干年的統計(經驗)或者氣候(常識),某地方下雨的概率;

2)似然——下雨(果)的時候有烏雲(因/證據/觀察的資料)的概率,即已經有了果,對證據發生的可能性描述;

3)後驗——根據天上有烏雲(原因或者證據/觀察資料),下雨(結果)的概率;

後驗 ~ 先驗*似然 : 存在下雨的可能(先驗),下雨之前會有烏雲(似然)~ 通過現在有烏雲推斷下雨概率(後驗);

3、再來一例:

先驗概率可理解為統計概率,後驗概率可理解為條件概率。

設定背景:酒至半酣,忽陰雲漠漠,驟雨將至。

情景一:

「天不會下雨的,歷史上這裡下雨的概率是20%」----先驗概率

「但陰雲漠漠時,下雨的概率是80%」----後驗概率

情景二:

「飛飛別急著走啊,歷史上酒桌上死人的概率只有5%「----先驗概率

」可他是曹操啊,夢裡都殺人「----後驗概率

4、吃瓜群眾的例子

用「瓜熟蒂落」這個因果例子,從概率(probability)的角度說一下,

先驗概率,就是常識、經驗所透露出的「因」的概率,即瓜熟的概率。應該很清楚。

後驗概率,就是在知道「果」之後,去推測「因」的概率,也就是說,如果已經知道瓜蒂脫落,那麼瓜熟的概率是多少。後驗和先驗的關係可以通過貝葉斯公式來求。也就是:

p(瓜熟 | 已知蒂落)=p(瓜熟)×p(蒂落 | 瓜熟)/ p(蒂落)

似然函式,是根據已知結果去推測固有性質的可能性(likelihood),是對固有性質的擬合程度,所以不能稱為概率。在這裡就是說,不要管什麼瓜熟的概率,只care瓜熟與蒂落的關係。如果蒂落了,那麼對瓜熟這一屬性的擬合程度有多大。似然函式,一般寫成l(瓜熟 | 已知蒂落),和後驗概率非常像,區別在於似然函式把瓜熟看成乙個肯定存在的屬性,而後驗概率把瓜熟看成乙個隨機變數。

再扯一扯似然函式和條件概率的關係。似然函式就是條件概率的逆反。意為:

l(瓜熟 | 已知蒂落)= c × p(蒂落 | 瓜熟),c是常數。具體來說,現在有1000個瓜熟了,落了800個,那條件概率是0.8。那我也可以說,這1000個瓜都熟的可能性是0.8c。

注意,之所以加個常數項,是因為似然函式的具體值沒有意義,只有看它的相對大小或者兩個似然值的比率才有意義,後面還有例子。

同理,如果理解上面的意義,分布就是一「串」概率。

先驗分布:現在常識不但告訴我們瓜熟的概率,也說明了瓜青、瓜爛的概率

後驗分布:在知道蒂落之後,瓜青、瓜熟、瓜爛的概率都是多少

似然函式:在知道蒂落的情形下,如果以瓜青為必然屬性,它的可能性是多少?如果以瓜熟為必然屬性,它的可能性是多少?如果以瓜爛為必然屬性,它的可能性是多少?似然函式不是分布,只是對上述三種情形下各自的可能性描述。

那麼我們把這三者結合起來,就可以得到:後驗分布 正比於 先驗分布 × 似然函式。先驗就是設定一種情形,似然就是看這種情形下發生的可能性,兩者合起來就是後驗的概率。

至於似然估計:

就是不管先驗和後驗那一套,只看似然函式,現在蒂落了,可能有瓜青、瓜熟、瓜爛,這三種情況都有個似然值(l(瓜青):0.6、l(瓜熟):0.8、l(瓜爛):0.7),我們採用最大的那個,即瓜熟,這個時候假定瓜熟為必然屬性是最有可能的。

5、分布解:

先驗分布:根據一般的經驗認為隨機變數應該滿足的分布

後驗分布:通過當前訓練資料修正的隨機變數的分布,比先驗分布更符合當前資料

似然估計:已知訓練資料,給定了模型,通過讓似然性極大化估計模型引數的一種方法

後驗分布往往是基於先驗分布和極大似然估計計算出來的。

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