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人工智能通识-科普-概率

2019-04-28  本文已影响32人  zhyuzh3d

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关于概率、条件概率、联合概率的基本解释。

概率Probability

概率可以理解为可能性,从0到1之间,0是不可能,1是必然。A事件的概率通常写作P(A):

P(A)\in [0,1]

概率经常和随机有关,比如说“随机扔一个骰子,得到3点的概率是多少?”,“随机从班里选一个人,选到男生的概率是多少?”

随机并不一定意味着均等,比如在3这边灌了铅的骰子,投出3的概率就少很多;比如男生多女生少的班级,随机取到女生的概率也会小。

如果接下来可能发生n个事件,我们把这些事件看成一个集合,就叫做概率空间,一般用欧米伽Ω符号表示。比如扔骰子得到随机点数的概率空间就是[1,2,3,4,5,6],共有6个均匀等概率事件。

概率空间中每个事件不一定拥有均等的概率,但所有独立事件的概率之和一定是1。灌了铅的骰子可能出现6点的概率高到60%,那么另外五种点数可能之和一定是40%。

概率是个无限近似概念,比如骰子投出6点的概率是1/6,但不能说投6次就一定会出现一次6,而是说不停的投,投的次数越多,出现点数6的比例越必然接近1/6,实际上可能需要无限次投才能逼近1/6,但无限次本身就是不可能实现的概念。

联合概率Joint Probability

联合概率是事件A和事件B同时满足的概率,和条件概率的区别在于联合概率的分母是整个概率空间1。

如果A和B两个事件是独立的,那么联合概率等于A和B单独概率的乘积,例如两个骰子都投出5点的联合概率就是1/36。联合概率使用\cap符号表示,左右两者没有先后关系:

P(A\cap B)=P(A)\times P(B)

当然这个公式也是两个事件满足互相独立的必要条件。

条件概率Conditional Probability

条件概率就是事件A在事件B发生的条件下也会发生的概率。
比如说两个骰子,第一个投出5点的时候,第二个投出5点的概率是多少?这就是条件概率,第一个骰子是条件,也是划定范围P(A)(划定分数的分母),第二个骰子是满足AB两个事件的概率P(A\cap B),是分子。条件概率的条件B和A用竖线分开,P(A|B),有公式:

P(A|B)=\frac{P(A\cap B)}{P(A)}

所以,注意,条件概率的分母不是概率空间的全部,而是条件A划定的子集范围。比如上面第一个投骰子得到5的条件下,第二次也投出5点的条件概率是1/6而不是1/36。

对于两个独立事件(两个骰子互相没有关系),条件概率P(A|B)等于事件概率P(A),和条件事件发生的概率P(A)无关。

P(A|B)=P(A)

条件概率也叫后验概率。

注意,条件概率的竖线的前后关系很重要,P(A|B)P(B|A)不是一回事。P(A|B)是以P(A)作为分母,P(B|A)适宜P(B)作为分母,谁是条件谁做分母。

比如某种患病率为1%的癌症,那就意味着:
P(病) = 1\%
P(无病)=99\%

如果检测设备检测结果的假阳性概率也是1%,那就意味着:
P(检查有病|无病) = 1\%
P(检查无病|无病) = 99\%

更多内容可以参考这个文章:贝叶斯的重病筛查案例-Precision-Accuracy-Recall


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