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利用贝叶斯网络建模

0.例子

对一个学生是否能够拿到推荐信来建模,选取五个变量如下图:

1.贝叶斯公式

2.利用图结构优势降低模型的复杂度 2.1定义贝叶斯网络

 五个变量的依赖关系如下: 试题难度和智力影响着考试成绩,考试成绩影响能不能得到推荐信,整理影响着高考成绩 。定义条件概率表:

d节点没有复节点,用先验概率表示条件概率,试题难度低的概率是0.6,试题难度高的概率0.4。

Grade节点有两个复节点,条件概率表第一行概率表示:在i取i0、d取d0的情况下,g分别取到g1 g2 g3的概率。其他变量的条件概率表以此类推。

用贝叶斯建模,需要的参数会大幅降低:

 举两个不同的例子:

 

2.2条件独立性

 

 

 

 

 为了介绍贝叶斯网络的条件独立性,引入概率影响流动性:

 一定的观测条件,是指有无观测变量,观测变量的值是否确定。

另一个例子,第一行代表:当w不属于观测变量,那么X会影响Y;当w属于观测变量,那么X不会影响Y。

 2.3概率影响流动性和条件独立性的关联

概率影响流动性和迹关联,有效迹引入d分离,d分离与条件独立相关。

 

2.4贝叶斯网络中的独立性

 根据此定理,可以将2.2中的例子简化:

 3.贝叶斯网络推理 3.1 因果推理(顺箭头方向)

下图具体的值后文会有介绍:

3.2 证据推断(逆箭头方向)

 

 

3.3 交叉因果推断(双向箭头)

4.小结

 

注:

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