链式法则

2023-11-08

2个事件同时发生的概率:

P(a, b) = P(a | b) * P(b)

其中:P(a, b)表示 a和b事件同时发生的概率, P(a | b)是一个条件概率,表示在b事件发生的条件下,a发生的概率

3个事件的概率链式调用:

P(a, b, c) = P(a | b, c) * P(b, c)

= P(a | b, c) * P(b | c) * P©

推广到N个事件,概率链式法则长这样:

P(X1, X2, … Xn) = P(X1 | X2, X3 … Xn) * P(X2 | X3, X4 … Xn) … P(Xn-1 | Xn) * P(Xn)

那这个链式法则有什么用处呢?

要知道链式法则的用处,先要了解一下什么叫事件相互独立。事件相互独立就是:一个事件的发生与否,不会影响另外一个事件的发生。

当a和b两个事件互相独立时,有:

P(a | b) = P(a)

推广到3个事件就有下面这个公式:

P(a | b, c) = P(a | c)

其中:P(a | b, c)表示在b和c事件都发生的情况下,a事件发生的概率

既然a与b相互独立,那b就不是a是否发生的条件,a就只与c有关

链式调用的例子,假设有事件ABCDE,它们之间的关系是这样的:
在这里插入图片描述
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所有的事件,只与它们的父节点有依赖关系,其中,E只和B有关,B只和AC有关,D只与C有关,A和C不依赖其他任何事件,

求ABCDE同时发生的概率 P(A, B, C, D, E) 是多少?

答:

P(A, B, C, D, E) = P(E | B, D, C, A) * P(B, D, C, A)

= P(E | B, D, C, A) * P(B | D, C, A) * P(D, C, A)

= P(E | B, D, C, A) * P(B | D, C, A) * P(D | C, A) * P(C, A)

= P(E | B, D, C, A) * P(B | D, C, A) * P(D | C, A) * P(C | A) * P(A)

我们根据前面说的相互独立的事件关系,来分析下最后那个长长的式子:

E只与B有关,则 P(E | B, D, C, A) = P(E | B)
B只和AC有关,则 P(B | D, C, A) = P(B | C, A)
D只与C有关, 则 P(D | C, A) = P(D | C)
C与A无关,则 P(C | A) = P©
所以最后的式子简化成了这样:

P(A, B, C, D, E) = P(E | B) * P(B | C, A) * P(D | C) * P© * P(A)

内容部分借鉴网易公开课的麻省理工学院公开课:人工智能

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