bayes法

合集下载

Bayes定理

Bayes定理

❖Ⅲ2不是携带者前概率为3/4
❖系谱中特定的条件:

1
2
❖Ⅲ1和Ⅲ2婚后生了一个不

❖是聋哑的正常女儿,如
1
2
❖Ⅲ2是携带者,生出正常女

❖儿的概率为1/2,如Ⅲ2不是
1
2
携带者,生出正常女儿的概

❖率为1,
1
2

先天性聋哑家系Ⅲ2为携带者的概率
概率 前概率 条件概率
Ⅲ2是杂合子(Aa) 1/2 1/2

Ⅲ1是纯合子(aa)的概率是

1-0.13=0.87。Ⅲ1是杂合子在

20岁时未发病的条件概率是

0.92(因为20岁以前发病者占
8%,1-0.08=0.92),是纯合子(aa)未病概率是1。
• 概率
前概率 条件概率 联合概率 后概率
Ⅲ1是杂合子(Aa)
0.26× 1/2= 0.13 1-0.08 = 0.92 0.13×0.92 = 0.12 0.12/(0.12+0.87)=0.12
Ⅲ 2是纯合子(AA) 3/4 1
联合概率 后概率
1/4×1/2 =1/8
1/8
= 1/7 1/8+3/4
3/4×1 = 3/4 3/4 = 6/7
1/8+3/4
答案: Ⅲ2再生孩子是聋哑的风险为1/2×1/7=1/14
随着出生健康孩子数越多,表明Ⅲ2是携带者的概率越 低,如Ⅲ1和Ⅲ2一旦生出患者, Ⅲ2即可确定就是携带 者,此时生出患者的风险就会上升到1/2。
• (三)在X连锁隐性遗传病中的应用 • 下图为血友病A家系图,图中Ⅲ1的两个舅舅
患血友病,此女前来咨询她的后代是否患病?

bayes法则

bayes法则

bayes法则Bayes法则是一种重要的概率统计方法,它可以用来计算在已知一些先验条件下,某个事件发生的概率。

Bayes法则的应用范围非常广泛,包括机器学习、自然语言处理、医学诊断、金融分析等领域。

在本文中,我们将介绍Bayes法则的基本概念、公式推导及其应用实例。

一、Bayes法则的基本概念Bayes法则是由英国数学家Thomas Bayes在18世纪提出的,它是一种基于条件概率的方法。

条件概率是指在一个事件发生的前提下,另一个事件发生的概率。

例如,假设有两个袋子,一个袋子里有3个红球和2个蓝球,另一个袋子里有2个红球和4个蓝球。

现在从第一个袋子里随机取出一个球,如果是红球,则从第二个袋子里取出一个球的概率是多少?这个问题可以用条件概率来解决,即在已知第一个球是红球的前提下,第二个球是红球的概率是多少。

假设事件A表示第一个球是红球,事件B表示第二个球是红球,则事件A发生的概率P(A)为:P(A) = 3/5事件B在事件A发生的前提下发生的概率P(B|A)为:P(B|A) = 2/5则事件B的概率可以用条件概率公式计算:P(B) = P(B|A) * P(A) + P(B|A') * P(A')其中,P(A')表示事件A不发生的概率,即第一个球是蓝球的概率,可以计算得出:P(A') = 2/5而在第一个球是蓝球的情况下,从第二个袋子里取出一个红球的概率为:P(B|A') = 2/4将上述值代入条件概率公式,可以计算出事件B的概率为:P(B) = (2/5) * (3/5) + (2/4) * (2/5) = 14/25因此,从第一个袋子里取出一个红球后,从第二个袋子里取出一个红球的概率为14/25。

二、Bayes法则的公式推导Bayes法则是一种通过已知的先验概率来计算后验概率的方法。

先验概率是指在没有任何新信息的情况下,某个事件发生的概率。

而后验概率是指在已知一些新信息的情况下,某个事件发生的概率。

bayes法计算遗传例子(一)

bayes法计算遗传例子(一)

bayes法计算遗传例子(一)Bayes法计算遗传Bayes法是一种常用的概率统计方法,用于计算遗传学中的各种概率问题。

下面列举了一些应用Bayes法计算遗传的例子,并详细讲解每个例子的计算步骤。

例子1: 遗传病携带者概率假设某种遗传病是由一对隐性基因引起的,该基因阻碍了患者体内产生特定的酶。

现在有一对夫妇,二者都没有表现出遗传病的症状,但知道自己的父母中有人患有该病。

他们打算要一个孩子,现在想知道他们的孩子患有该病的概率。

计算步骤: 1. 假设该夫妇都是基因携带者的概率为P(A) = 1/4,其中A代表该夫妇都是基因携带者。

2. 由于该病是由隐性基因引起的,在一对隐性基因携带者夫妇的子女中,每个子女的患病概率为1/4。

3. 因此,该夫妇的孩子患有该病的概率为P(B|A) = 1/4。

例子2: 遗传病与基因检测某种遗传病的表现型只有基因型为Aa或AA的个体才会患病。

现有一家三口,父亲和母亲的基因型均为Aa,他们的孩子患病的概率是多少?计算步骤: 1. 父亲和母亲的基因型为Aa,即每个人都有一个A基因和一个a基因。

2. 孩子患病的概率可以通过计算父亲和母亲之间产生不同基因型子代的概率来得到。

在这种情况下,父亲和母亲之间共有以下四种基因组合:AA、Aa、aA、aa,每种组合的概率均为1/4。

3. 只有基因型为Aa或AA的个体才会患病,因此只有前三种基因组合的孩子有可能患病。

这三种组合中,有两种携带基因A的组合(AA和Aa),因此孩子患病的概率为P(B) = 2/4 = 1/2。

例子3: 利用先验概率计算遗传性状某种遗传性状受一个隐性基因和一个显性基因共同决定。

现有一对夫妇,其中丈夫是显性基因型,妻子是隐性基因型。

他们的孩子有多大概率是显性基因型?计算步骤: 1. 根据题目所给的信息,丈夫的基因型是显性,即AA或Aa;妻子的基因型是隐性,即aa。

2. 在这种情况下,通过计算丈夫和妻子之间产生不同基因型子代的概率,来确定孩子是显性基因型的概率。

bayes判别法

bayes判别法

bayes判别法Bayes判别法Bayes判别法是一种基于贝叶斯定理的分类方法,它通过计算样本在各个类别下的后验概率来进行分类。

Bayes判别法在模式识别、机器学习和统计学等领域中得到了广泛应用。

一、贝叶斯定理贝叶斯定理是概率论中的一个重要定理,它描述了在已知某些条件下,某个事件发生的概率。

假设A和B是两个事件,P(A)和P(B)分别表示它们各自发生的概率,则有:P(A|B)=P(B|A)×P(A)/P(B)其中,P(A|B)表示在事件B发生的条件下事件A发生的概率,称为后验概率;P(B|A)表示在事件A发生的条件下事件B发生的概率,称为似然函数;P(A)和P(B)分别表示事件A和事件B独立发生的概率。

二、Bayes判别法原理Bayes判别法是一种基于贝叶斯定理的分类方法。

假设有n个样本,每个样本可以被分为k类。

对于一个新样本x,我们需要将其归入其中一类。

Bayes判别法采用后验概率最大化准则进行分类,即将x归为后验概率最大的那一类。

具体地,对于一个新样本x,我们需要计算其在每个类别下的后验概率P(ci|x),然后将x归为后验概率最大的那一类。

其中,ci表示第i类。

根据贝叶斯定理,我们可以将P(ci|x)表示为:P(ci|x)=P(x|ci)×P(ci)/P(x)其中,P(x|ci)表示在第i类下样本x出现的概率,称为类条件概率;P(ci)表示第i类出现的概率,称为先验概率;P(x)表示样本x出现的概率。

由于对于一个新样本来说,其出现的概率是相同的,因此可以忽略分母部分。

因此,我们只需要比较每个类别下的P(x|ci)×P(ci),并选择最大值所对应的类别作为分类结果。

三、Bayes判别法实现Bayes判别法可以通过训练样本来估计先验概率和类条件概率。

具体地,在训练阶段中,我们需要统计每个类别下每个特征取值出现的次数,并计算相应的先验概率和类条件概率。

具体地:1. 先验概率先验概率指在没有任何信息或者证据的情况下,每个类别出现的概率。

(完整版)贝叶斯算法原理分析

(完整版)贝叶斯算法原理分析

贝叶斯算法原理分析Bayes法是一种在已知先验概率与条件概率的情况下的模式分类方法,待分样本的分类结果取决于各类域中样本的全体。

Bayes方法的薄弱环节在于实际情况下,类别总体的概率分布和各类样本的概率分布函数(或密度函数)常常是不知道的。

为了获得它们,就要求样本足够大。

另外,Bayes法要求表达文本的主题词相互独立,这样的条件在实际文本中一般很难满足,因此该方法往往在效果上难以达到理论上的最大值。

1.贝叶斯法则机器学习的任务:在给定训练数据D时,确定假设空间H中的最佳假设。

最佳假设:一种方法是把它定义为在给定数据D以及H中不同假设的先验概率的有关知识下的最可能假设。

贝叶斯理论提供了一种计算假设概率的方法,基于假设的先验概率、给定假设下观察到不同数据的概率以及观察到的数据本身。

2.先验概率和后验概率用P(h)表示在没有训练数据前假设h拥有的初始概率。

P(h)被称为h的先验概率。

先验概率反映了关于h是一正确假设的机会的背景知识,如果没有这一先验知识,可以简单地将每一候选假设赋予相同的先验概率。

类似地,P(D)表示训练数据D的先验概率,P(D|h)表示假设h成立时D的概率。

机器学习中,我们关心的是P(h|D),即给定D时h的成立的概率,称为h的后验概率。

3.贝叶斯公式贝叶斯公式提供了从先验概率P(h)、P(D)和P(D|h)计算后验概率P(h|D)的方法:p(h|D)=P(D|H)*P(H)/P(D) ,P(h|D)随着P(h)和P(D|h)的增长而增长,随着P(D)的增长而减少,即如果D独立于h时被观察到的可能性越大,那么D对h的支持度越小。

4.极大后验假设学习器在候选假设集合H中寻找给定数据D时可能性最大的假设h,h被称为极大后验假设(MAP),确定MAP的方法是用贝叶斯公式计算每个候选假设的后验概率,计算式如下:h_map=argmax P(h|D)=argmax (P(D|h)*P(h))/P(D)=argmax P(D|h)*p(h) (h属于集合H)最后一步,去掉了P(D),因为它是不依赖于h的常量。

课件主观bayes公式

课件主观bayes公式
P( E | S ) P( E ) 当P( E ) P( E | S ) 1 5 1 P( E ) C(E | S ) 5 P( E | S ) P( E ) 当0 P( E | S ) P( E ) P( E )
主观贝叶斯方法(推理计算2)
LS 表示E为真时,对H的影响,称LS为规则的充分 性度量(规则成立的充分性)。 LN表示E为假时,对H的影响,LN称为规则的必 要性度量(规则成立的必要性)。
主观贝叶斯方法(知识的不确定性)
Bayes公式可表示为:
P (H| E) P(E| H)P(H) P(E) P (E|~ H)P (~H) P(E)
=0.00086
由计算结果可以得到E1的存在使H为真的可能性 增加了8倍,E2使H2的可能性增加了10多倍,E3 不存在性使H3为真的可能性减少350倍。
主观贝叶斯方法(推理计算3)
规则的条件部分是多个证据的逻辑组合时:
E = E1 AND E2
P( E1 E2 | S ) minP( E1 | S ), P( E2 | S )
主观贝叶斯方法(推理计算2)
P(E| S)与P(H| S)坐标系上的三点:
1 P( E | S ) 0 P( E ) 公式 (1) 公式(2) P( H )
总之是找一些P(E| S)与P(H| S)的相关值, 两点也可以做曲线(或折线、直线)。由插值法从 线上得到其它点的结果。
O( E ) P( E ) 1 O( E )
主观贝叶斯方法(推理计算2)
证据E在某种情况下不确定时,S 为对E的有关观察, S 有关0<P(E/S)<1.
P(H|S) = P(H|E) P(E| S) + P(H|~E) P(~E| S)

贝叶斯方法

贝叶斯方法

贝叶斯方法贝叶斯方法,也被称为贝叶斯推断或贝叶斯统计,是一种用于根据观察到的数据来推断参数或未知量的方法。

这一方法以18世纪英国数学家Thomas Bayes的名字命名,Bayes方法的核心思想是结合先验知识和新观测数据进行推断。

本文将详细介绍贝叶斯方法的原理和应用领域。

首先,我们来看一下贝叶斯方法的原理。

贝叶斯定理是贝叶斯方法的基础,它描述了在已知某些条件下,新观测数据对此条件具有的影响。

数学上,贝叶斯定理可以表示为:P(A|B) = (P(B|A) * P(A))/P(B)其中,P(A|B)表示在观测到事件B发生的条件下,事件A发生的概率。

P(B|A)表示在事件A发生的条件下,事件B发生的概率。

P(A)和P(B)分别是事件A和事件B发生的先验概率。

贝叶斯方法的核心思想是通过观察到的数据来更新先验概率,从而得到更新后的概率。

具体而言,通过观察到的数据,我们可以计算出给定数据下的条件概率,然后根据贝叶斯定理,将条件概率与先验概率进行结合,得到更新后的概率。

贝叶斯方法在实际应用中有广泛的应用。

其中,最常见的领域之一是机器学习。

在机器学习中,我们经常需要根据观测到的数据来估计模型参数。

贝叶斯方法可以提供一种概率框架,用于估计参数的不确定性,并进行模型的选择和比较。

此外,贝叶斯方法还可以应用于图像处理、自然语言处理、数据挖掘等领域。

贝叶斯方法的优点之一是能够处理小样本问题。

在小样本情况下,传统的频率统计方法可能无法得到可靠的估计结果。

而贝叶斯方法可以利用先验知识来弥补数据不足的问题,从而得到更加准确的推断结果。

此外,贝叶斯方法还能够处理不确定性。

在现实世界中,很多问题都伴随着不确定性。

贝叶斯方法通过引入概率的概念,可以量化不确定性,并提供了一种合理的方式来处理不确定性。

然而,贝叶斯方法也存在一些限制。

首先,在计算上,贝叶斯方法需要计算复杂的积分或求和,这可能导致计算困难。

其次,贝叶斯方法对先验概率的选择比较敏感,不同的先验概率可能导致不同的推断结果。

判别分析(3)贝叶斯判别

判别分析(3)贝叶斯判别

知类别的样品代入判别函数进行回判。如果判对
率在75%以上,则认为判别函数有效,其常用的
公式为
判对样品(数 N1) 总样品(数 N)
此外,还可采用统计方法对判别函数效果进行 检验。
2021/2/4
1
16
对于判别函数的显著检验,我们可用马氏距 离来检验总体间差异是否显著。若总体间差异不 显著,显然建立在各总体基础之上的判别函数用 于归类其结果就不可靠。马氏距离的计算公式如 下: m
判别分析(3)贝叶斯判别
贝叶斯( Bayes )判别
距离判别只要求知道总体的特征量(即参数)---
均值和协差阵,不涉及总体的分布类型. 当参数未知
时,就用样本均值和样本协差阵来估计.
距离判别方法简单,结论明确,是很实用的方法.
但该方法也有缺点:
1. 该判别法与各总体出现的机会大小(先验概
率)完全无关;
我们就可用其进行归类识别,其方法是将待判
样品 X*[x1 *,x2 *, ,xm *]T代入判别函数式(4.21),
计算它归入每个类的判别函数


),然后选出
k1,2,,g
X*
则将 就归Fl(入X*)第m 1k 类ga{F。xk(X*)}
Fk (X* )
实际X *应用中,常l 常还需要知道待判样品 归
2021/2/4
1
8
§4.3.1 贝叶斯准则
问题:待判样品X属于哪一类?? P (t|X )mP a (k|x X )mg a qkfx k(X ) (k1 ,2 , ,g)
q ifi(X )
i 1
对于诸总体,显然分母(全概率)都是相同的,因此只要比 较式分子的大小,即可判断条件概率的大小,进而对待判样 品作出归类。

bayes法

bayes法

bayes法Bayes法Bayes法是一种基于贝叶斯定理的统计推断方法。

它将先验知识和观测数据结合起来,得到后验概率分布,从而进行推断。

贝叶斯定理贝叶斯定理是指在已知先验概率的情况下,通过新的观测数据来更新概率分布。

其公式如下:P(A|B) = P(B|A) * P(A) / P(B)其中,P(A|B)表示在已知B发生的情况下A发生的概率;P(B|A)表示在已知A发生的情况下B发生的概率;P(A)和P(B)分别表示A和B独立发生的概率。

Bayes法原理Bayes法将先验概率和观测数据进行结合,得到后验概率分布。

具体步骤如下:1. 确定先验概率:根据领域知识或以往经验确定一个先验分布。

2. 收集观测数据:收集新的观测数据,用于更新先验分布。

3. 计算似然函数:根据收集到的观测数据计算似然函数,即在不同参数值下产生这些数据的可能性大小。

4. 计算后验分布:将先验分布与似然函数相乘,得到未归一化的后验分布。

再将其除以归一化常数,得到归一化后的后验分布。

5. 做出推断:根据后验分布做出推断,如计算期望值、方差等。

Bayes法优点1. 能够利用先验知识:Bayes法能够利用领域知识或以往经验作为先验概率,从而更好地对数据进行推断。

2. 能够更新概率分布:Bayes法能够通过新的观测数据来更新概率分布,从而更准确地预测未来事件。

3. 能够处理小样本数据:Bayes法能够在小样本数据下进行推断,并且具有较好的鲁棒性。

Bayes法应用1. 机器学习中的分类问题:Bayes法可以用于解决机器学习中的分类问题,如朴素贝叶斯分类器。

2. 生物信息学中的序列比对:Bayes法可以用于生物信息学中的序列比对问题,如BLAST算法。

3. 经济学中的决策问题:Bayes法可以用于经济学中的决策问题,如风险投资决策等。

总结Bayes法是一种基于贝叶斯定理的统计推断方法,能够利用先验知识和观测数据结合起来,得到后验概率分布,从而进行推断。

Bayes法在遗传咨询中的应用.pptx

Bayes法在遗传咨询中的应用.pptx

Ⅱ1是(Aa)或不是( Aa )杂合子的概率
前概率 条件概率 联合概率
Aa 1/2 30/100 30/200
aa 1/2 100/100 100/200
后概率
3/13
10/13
2019-11-7
感谢你的聆听
18
常染色体显性遗传病发病风险估计
Ⅲ1是(Aa)或不是(Aa)杂合子的概率
前概率 条件概率 联合概率
Aa 3/26 90/100 270/2600
aa 23/26 100/100 2300/2600
后概率
270/2570=0.105
2300/2570=0.895
2019-11-7
感谢你的聆听
19
结论
Bayes 定理推算的发病风险更为准确可靠
2019-11-7
感谢你的聆听
20
常染色体隐性遗传病发病风险估计
Ⅱ3是XAXa或不是XAXa携带者的概率
前概率 条件概率
XAXa 1/2 1/16
XAXA 1/2
16/16
联合概率
1/32
16/32
后概率
(1/32)÷(17/32) =1/17
(16/32)÷(17/32) =16/17
2019-11-7
感谢你的聆听
11
X连锁隐性遗传病发病风险的估计
2、Ⅲ5是携带者的概率
29
律计算出的风险。
2019-11-7
感谢你的聆听
26
实例计算
一种常染色体显性遗传病的外显率为60%,
一个人的祖母患此病,他的父亲未患此病, 他本人将患此病的风险如何?试按Bayes法 计算之。
写成实验报告
2019-11-7

Bayes法在遗传咨询中的应用

Bayes法在遗传咨询中的应用

Aa 3/26 90/100 270/2600
aa 23/26 100/100 2300/2600
后概率
270/2570=0.105
2300/2570=0.895
结论
Bayes 定理推算旳发病风险更为精确可靠
常染色体隐性遗传病发病风险估计

1
2

1
2

1
2

1
2
先天聋哑旳系谱图
近亲婚配 可明显增 高后裔中 常染色体 隐性遗传 病旳发病
前概率 条件概率
XAXa 1/2 1/16
XAXA 1/2
16/16
联合概率
1/32
16/32
后概率
(1/32)÷(17/32) =1/17
(16/32)÷(17/32) =16/17
X连锁隐性遗传病发病风险旳估计
▪ 2、Ⅲ5是携带者旳概率
Ⅱ3是携带者旳后概率为1/17 Ⅲ5是携带者旳概率:1/17×1/2=1/34 估计Ⅳ1将来旳发病风险为:1/34×1/2=1/68
分析
根据Bayes计算:
1、Ⅱ3是携带者旳概率 系谱中Ⅱ3已生出四个无病旳儿子
若Ⅱ3是携带者,其生出四个无病儿子旳概率为: 1/2*1/2*1/2*1/2=1/16
若Ⅱ3不是携带者,其生出四个无病儿子旳概率为: 1(16/16)
X连锁隐性遗传病发病风险旳估计
Ⅱ3是XAXa或不是XAXa携带者旳概率
Bayes法在遗传咨询中 的应用
学习目旳
▪ 掌握Bayes法在临床遗传征询中旳应用
概述
▪ 1963年,Bayes 提出一种确认两种相斥事件
相对概率旳理论。
▪ 1975年后,被逐渐应用于临床征询。 ▪ 既考虑遗传规律与基因型,又考虑到家系

Bayes判别法操作手册

Bayes判别法操作手册

11.3案例分析——证券评级案例背景在美国,标准普尔公司和穆迪投资服务公司是两家证券评级机构。

他们根据发行证券的企业在信用方面可信赖程度的评价,对证券进行评级。

通常把评为高级的证券(例如标准普尔公司对股票评级为A+、A、A-和B+)称为投资级证券,把评为低级的证券称为投机级证券(如评级为B、B-、C和D的股票)。

评定结果每年公布一次,为投资者提供投资指导。

证券评级是根据发行证券的企业的财务和信用状况评定。

假设评定股票所依据的指标主要有发行在外的股份数x1,季度盈利x2,市盈率x3,速动比率x4(=速动资产/流动负债)。

假设这两类股票的指标均服从正态分布,且有相同的协方差矩阵,已分类的股票数据如下:投资级股票投机级股票R代码实现首先调用已有Bayes判别法程序discriminant.bayes.R找到程序所在文件夹复制文件路径将路径粘贴到R中,注意将“\”改为“\\”或者“/”,并添加文件名,注意引号要为英文标点,调用程序source("C:\\Users\\fan\\Desktop\\11章判别分析\\11.3bayes判别\\discriminant.bayes.R")构建两种证券总体,每种证券有四个指标,因此有四列classX1 <- matrix(c(120.2,124.5,117,116.4,119.8,0.42,0.38,0.37,0.41,0.37,20.2,21.4,18.6,19.5,19.8,1.43,1.21,1.67,1.55,1.53),ncol=4) # 投资级classX2 <- matrix(c(10.2,8.4,9.2,9.5,9.8,0.12,-0.08,-0.05,0.04,-0.09,21.2,22.4,17.6,18.5,19.1,0.67,0.52,0.37,0.44,0.41),ncol=4) # 投机级查看结果classX1结果如下查看股份数80,季度盈利0.2,市盈率0.15,速动比率0.9的这支股票所属类别discriminant.bayes(classX1,classX2,TstX=c(80,0.2,15,0.9),var.equal = T)TstX=c(80,0.2,15,0.9)是新的股票数据,var.equal = T表示两个总体的方差一样得到判别结果认为该股票属于第一类,即投资级。

Bayes使用方法

Bayes使用方法

实验3 用贝叶斯方法重建基因进化历史传统的系统进化学研究一般采用的要么是表型的数据,要么是化石的证据。

化石的证据依赖于考古学的发现,而表型数据往往极难量化,所以往往会得到许多极具争议的结论。

如今,现代分子生物学尤其是测序技术的发展为重建进化史提供了大量的数据,如多态性数据(如SNPs或微卫星)、基因序列、蛋白序列等等。

常规的做法一般都是利用某一个或者几个基因来构建物种树(species tree),但是一个基因的进化史能不能完全代表所有被研究物种的进化史呢?这是非常值得讨论的问题,但这不是我们本次实验的重点,在这里就不多赘述了。

所以,我们这里所指的进化树如非特别说明,指的都是基因树(gene tree)。

经典的研究系统进化的方法主要有距离法、最大简约法(maximum parsimony,MP)、最大似然法(maximum likelihood,ML)等等。

这些方法各有各的优点,也分别有其局限性,例如距离法胜在简单快速、容易理解,但是其模糊化了状态变量,将其简化为距离,也就不可避免的丧失了许多序列本身所提供的信息。

而最大简约法虽然用的是原始数据,但也只是原始数据的一小部分。

特别是在信息位点比较小的情况下,其计算能力还不如距离法。

相对来说,最大似然法虽然考虑问题更加全面,但带来的另一个结果是其计算量大大增加,因此常常需要采用启发式(heuristic)方法推断模型参数,重建进化模型。

本实验利用的是贝叶斯方法来重建基因进化史。

1.贝叶斯方法概述不可免俗的,我们还是要来看看贝叶斯模型,并分别对模型内部的一系列内容一一进行简单的介绍。

Bayes模型将模型参数视作随机变量(r.v.),并在不考虑序列的同时为参数假设先验分布(prior distribution)。

所谓先验分布,是对参数分布的初始化估计。

根据Bayes定理,可以不断对参数进行改进:f(θ|D)=f(D|θ)f(θ)f(D)(1) 其中f(θ|D)为后验概率分布(posterior probability distribution),而f(θ)是先验概率分布(prior probability distribution),而f(D|θ)为似然值。

(完整版)贝叶斯算法原理分析

(完整版)贝叶斯算法原理分析

贝叶斯算法原理分析Bayes法是一种在已知先验概率与条件概率的情况下的模式分类方法,待分样本的分类结果取决于各类域中样本的全体。

Bayes方法的薄弱环节在于实际情况下,类别总体的概率分布和各类样本的概率分布函数(或密度函数)常常是不知道的。

为了获得它们,就要求样本足够大。

另外,Bayes法要求表达文本的主题词相互独立,这样的条件在实际文本中一般很难满足,因此该方法往往在效果上难以达到理论上的最大值。

1.贝叶斯法则机器学习的任务:在给定训练数据D时,确定假设空间H中的最佳假设。

最佳假设:一种方法是把它定义为在给定数据D以及H中不同假设的先验概率的有关知识下的最可能假设。

贝叶斯理论提供了一种计算假设概率的方法,基于假设的先验概率、给定假设下观察到不同数据的概率以及观察到的数据本身。

2.先验概率和后验概率用P(h)表示在没有训练数据前假设h拥有的初始概率。

P(h)被称为h的先验概率。

先验概率反映了关于h是一正确假设的机会的背景知识,如果没有这一先验知识,可以简单地将每一候选假设赋予相同的先验概率。

类似地,P(D)表示训练数据D的先验概率,P(D|h)表示假设h成立时D的概率。

机器学习中,我们关心的是P(h|D),即给定D时h的成立的概率,称为h的后验概率。

3.贝叶斯公式贝叶斯公式提供了从先验概率P(h)、P(D)和P(D|h)计算后验概率P(h|D)的方法:p(h|D)=P(D|H)*P(H)/P(D) ,P(h|D)随着P(h)和P(D|h)的增长而增长,随着P(D)的增长而减少,即如果D独立于h时被观察到的可能性越大,那么D对h的支持度越小。

4.极大后验假设学习器在候选假设集合H中寻找给定数据D时可能性最大的假设h,h被称为极大后验假设(MAP),确定MAP的方法是用贝叶斯公式计算每个候选假设的后验概率,计算式如下:h_map=argmax P(h|D)=argmax (P(D|h)*P(h))/P(D)=argmax P(D|h)*p(h) (h属于集合H)最后一步,去掉了P(D),因为它是不依赖于h的常量。

主观贝叶斯方法

主观贝叶斯方法
是在B事件已经发生的条件下, A事件发送的概 率。
乘法定理: P( AB) P( A | B) P(B)
5.3.1 基本Bayes公式
全概率公式:设 A1, A2,..., An 事件满足:
⑴ 两两互不相容,即当 i 时j ,
有 Ai Aj
⑵ P(Ai ) 0(1 i n)
⑶ 样本空间
5.3.4 证据不确定性的表示
2.组合证据的不确定性的确定方法
当证据E由多个单一证据合取而成,即
E E1 E2 ... En
如果已知P(E1|S), P(E2|S),…,P(En|S),则
P(E|S)=min{P(E1|S),P(E2|S),…,P(En|S)}
若证据E由多个但以证据析取而成,即

P(H | E) P(E | H ) P(H ) P(H | E) P(E | H ) P(H )
可以化为 O(H | E) LS O(H )
5.3.3 知识不确定性的表示
上式被称为Bayes公式的几率似然性形式。LS称为充分 似然性,如果LS->+∞,则证据E对于推出H为真是逻辑 充分的。
5.3.3 知识不确定性的表示
(2)必要性度量的定义
LN P(E | H ) 1 P(E | H ) P(E | H ) 1 P(E | H )
它表示~E对H的支持程度,即E对H为真的 必要程度,取值范围[0,+∞)。
5.3.3 知识不确定性的表示
结合Bayes公式,得: P(﹁H|E)=P(E|﹁H)P(﹁H)/P(E)
推理前知道结论的先验概率信息
证据不确定时,必须采用杜达等推导公式:
P(R|S)=P(R|E) ×P(E|S)+P(R|﹁E) × P(﹁E|S)
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Bayes法
概述
Bayes法,也称为贝叶斯法或贝叶斯统计学,是以英国数学家Thomas Bayes命名的一种统计学方法。

Bayes法基于贝叶斯定理,通过利用相关先验概率和观测数据的条件概率,推断出后验概率分布。

Bayes法在各个领域都有广泛的应用,包括机器学习、人工智能、自然语言处理等。

贝叶斯定理
贝叶斯定理是Bayes法的核心基础。

贝叶斯定理是一种用于更新概率估计的公式,它表达了在观测到新信息后如何更新先验概率。

贝叶斯定理的数学表达如下:
P(A|B) = P(B|A) * P(A) / P(B)
其中,P(A|B)表示在B发生的条件下A发生的概率,P(B|A)表示在A发生的条件下B发生的概率,P(A)和P(B)分别表示A和B的先验概率。

贝叶斯分类器
贝叶斯分类器是Bayes法在机器学习领域的一个重要应用。

贝叶斯分类器基于贝叶斯定理,通过计算给定特征条件下每个类别的后验概率,来预测未知实例的类别。

贝叶斯分类器在文本分类、垃圾邮件过滤、情感分析等任务中有广泛的应用。

贝叶斯分类器的基本原理是先计算每个类别的先验概率,然后计算给定特征条件下每个类别的似然概率,最后通过贝叶斯定理计算后验概率,选择具有最高后验概率的类别作为预测结果。

贝叶斯分类器在计算后验概率时,通常假设特征之间是独立的,这称为朴素贝叶斯分类器。

贝叶斯网络
贝叶斯网络是一种用于建模不同变量之间条件依赖关系的图模型。

贝叶斯网络由有向无环图表示,其中节点表示变量,边表示变量之间的依赖关系。

贝叶斯网络可以用于推断变量之间的概率分布,根据已知的变量值,推断未知变量的概率分布。

贝叶斯网络常用于处理不确定性的推理问题,包括诊断、预测、决策等。

贝叶斯网络还可用于发现变量之间的因果关系和生成概率模型。

贝叶斯网络在医学诊断、图像处理、金融风险分析等领域有广泛的应用。

贝叶斯优化
贝叶斯优化是一种优化算法,用于解决黑盒函数的最优化问题。

贝叶斯优化通过不断探索和利用函数在搜索空间中的信息,逐步优化目标函数的值。

贝叶斯优化适用于目标函数计算成本高、梯度信息难以获得或噪声干扰较大的情况。

贝叶斯优化基于高斯过程回归模型,通过构建目标函数的先验概率分布,根据已知的函数观测结果,更新目标函数的后验概率分布,并选择具有最大期望改善的点进行下一步的采样。

贝叶斯优化在超参数调优、神经网络结构搜索等领域有广泛的应用。

总结
Bayes法是一种重要的统计学方法,通过贝叶斯定理和相关先验概率、条件概率,推断出后验概率分布。

Bayes法在贝叶斯分类器、贝叶斯网络、贝叶斯优化等多个领域都有广泛的应用。

贝叶斯法的优势在于能够充分利用先验知识和观测数据,提供准确的预测和推理结果。

随着数据科学和人工智能的快速发展,Bayes法的应用前景将更加广阔。

相关文档
最新文档