貝葉斯網絡簡介--翻譯版
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1. What is a Bayes net?
貝葉斯網是一個模型。 它反映了正在建模的世界的某些部分的狀態,它描述了這些國家如何與概率相關聯。 該模型可能是您的房子,或您的汽車,您的身體,您的社區,生態系統,股票市場等。絕對任何東西都可以由貝葉斯網絡建模。 模型的所有可能狀態都表示可能存在的所有可能的世界,即可以配置部件或狀態的所有可能的方式。 汽車發動機可以正常運行或發生故障。 輪胎可以充氣或平坦。 你的身體可以生病或健康,等等。
那麽概率在哪裏進來? 那麽一般情況下,一些state會在其他state存在時更頻繁地發生。 因此,如果你生病了,流鼻涕的機會就會更高。 如果是陰天,下雨的機會較高,依此類推。
這是一個簡單的貝葉斯網絡,說明了這些概念。 在這個簡單的世界中,讓我們說天氣可以有三個狀態:陽光充足,多雲或多雨,而且草也可以是濕潤或幹燥的,而且噴頭可以打開或關閉。 現在這個世界有一些因果關系。 如果是下雨的話,那草就會直接濕潤。 但如果長時間晴朗,那麽也可以通過讓我們打開噴頭來間接地把草打濕。
當反映實際天氣,草坪和噴灑器使用行為的現實的實際可能性,這樣的網可以回答一些有用的問題,如“如果草坪是濕的,什麽是 這是由雨水或噴水器造成的機會“,”如果雨的機會增加,這怎麽會影響我預算的時間來澆灌草坪“。
這是另一個簡單的貝葉斯網叫Aisa。 這是一個很受歡迎的例子,介紹貝葉斯網,來自Lauritzen&Spiegelhalter88。 請註意,僅作為舉例目的,不應用於真正的決策。
這是一個網絡的簡化版本,可用於診斷到達診所的病人。 網絡中的每個節點對應於患者的某些狀況,例如“訪問亞洲”表示患者是否最近訪問了亞洲。 任何兩個節點之間的箭頭(也稱為鏈接)表示存在這些兩個節點的狀態之間存在的概率關系。 因此,吸煙會增加肺癌和支氣管炎的機會。 肺癌和支氣管炎均增加呼吸困難(呼吸急促)的機會。 肺癌和結核病,但通常不是支氣管炎,都可能引起肺部異常的X光。 等等。
鏈接箭頭的方向大致對應於“因果關系”。 這是圖中較高的節點傾向於影響下面的節點,而不是或至少比其他方式更多。
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2、Probabilities need not be exact to be useful
有些人已經避開使用貝葉斯網,因為他們認為如果他們所依據的概率是準確的,他們才會運作良好。 這不是真的。 事實證明,大概的概率,即使是被猜測的主觀概率,也給出了非常好的結果。 貝葉斯網對於不完美的知識通常是相當強大的。 通常,幾條不完美知識的結合可以使我們作出驚人的強大結論。
3、 Causal Conditional Probabilities are easier to estimate than the reverse
研究表明,人們在向前推進方面更好地估計概率。 例如,醫生相當擅長給出“如果患者患有肺癌,X線檢查異常的機會是多少”的概率估計值,而不是相反,“如果X射線異常,那麽什麽 是肺癌的原因嗎?
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