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第19讲 在贝塔分布中使用概率分布图进行高级推理(第4页)

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、信息=“女孩”

,那么这个概率模型可以设定为:

p=(女孩|x)=x

因此,

p((该夫妇为类别x)&(类别x的夫妇生了女孩))

=p(类别x)×p(女孩|x)

=2x×x

=2x2

下面,通过图表19-5的右侧部分,来对于“为何概率密度和概率,都能够用乘法运算求出&的概率密度呢?”

的问题进行说明(如果觉得这样的解说很烦琐,可以直接跳过以下内容)。

以类别x=0.7为例:该夫妇的类别0.7这一可能性,近似于x轴上方的小长方形。

若把宽度设为d,那么关于以0.7为中心的宽度d的范围的类别x,可以将其概率密度全部视为1.4。

那么,该夫妇属于这个长方形(属于这种可能性)的概率为:d×1.4。

这里,运用了将概率密度乘以宽度转换为概率的方法。

由于属于该情况的夫妇,生女孩的概率为0.7,那么(该夫妇属于类别0.7)&(类别0.7的夫妇生女孩)这种可能性,便可以认为近似于x轴下方以线段AD为长的长方形。

在这个长方形中,点D处于划分0.7和0.3的比率的位置,因此,这个面积为(d×1.4)×0.7。

由此可以计算出AD的长度(除去宽度d)1.4×0.7=0.98。

之后,根据获得的“第二胎依然为女孩”

的信息,可以排除掉图表19-5左侧部分的OF和抛物线(1)围成的部分,只留下抛物线(1)和x轴围成的部分(涂有颜色的部分)。

由于这个面积不等于1,因此需要像之前一样,使用标准化条件,使其面积变为1。

这里需要注意的是,二次函数y=(常数)x2为α=3、β=1时的贝塔分布。

因此,满足标准化条件的后验分布为:(对于推理来说,“系数为3”

并不重要,故此处省略原因)。

y=3x2(0≤x≤1)

那么,根据上一讲中的公式,可以求出α=3、β=1的贝塔分布的期待值为:

图表19-6第二胎依然为女孩时的后验分布

19-4设定先验分布非均匀分布,并进行推理

如19-2中解说的那样,多数人认为,把“某对夫妇生女儿的概率”

的先验分布设定为均匀分布,并不十分恰当。

这是由于,一般来说很难认为当类别接近0或1时,与接近0.5时的情况是相同的;而最初的设定——接近0.5的类别容易发生,远离0.5的类别难以发生这样的思路则更为普遍。

最后,以这种情况为例来进行解说。

此时,可以将先验分布设定为α=2、β=2的贝塔分布。

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