Page 39 - 信息的脉络
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·第一部分·
叶斯自己对此也未曾想到。在 1761 年 4 月去世之时,这位英国神学家留下了一些
未完成的论文,其中一篇文章的题目是《关于如何在机会论的框架下解决问题》。
如此重要的成果,他生前却并未发表,多亏了他的不知名的朋友理查德·普莱斯
的努力,使得这篇文章在 1763 年才发表。
在这篇论文中,贝叶斯提出了一种思考偶然性的方法,概率问题可以正向计算,
也能反推回去。当年的贝叶斯更感兴趣的是反过来的“逆概率问题”,为了解决
逆概率问题,贝叶斯在他的论文中提供了一种方法,即贝叶斯定理:
后验概率 = 观测数据决定的调整因子 × 先验概率
上述公式的意义,指的是首先对未知概率有一个先验猜测,然后结合观测数
据,修正先验,得到更为合理的后验概率。“先验”和“后验”是相对而言的,
前一次算出的后验概率,可作为后一次的先验概率,然后再与新的观察数据相结合,
得到新的后验概率。因此,运用贝叶斯公式有可能对某种未知的不确定性逐次修
正概率,并得到最终结果,即解决逆概率问题。
想象一下有两个相同的罐子,每个罐子里装有 40 颗石子,1 号罐子里装了 30
颗白色石子和 10 颗黑色石子,2 号罐子里装有黑白石子各 20 颗。假设随机拿起一
个罐子,并从这个罐子里随机取出一颗石子,且这个石子是白色的,那么这颗白
色石子来自 1 号罐子的概率是多少?
从直观上来说,有人会认为这颗白色石子更有可能来自 1 号罐子,因为 1 号
罐子中的白色石子占比更大。但是,这个概率究竟是多少呢?
为了确定这一概率,我们首先计算这颗石子是白色且来自 1 号罐子的概率。
有两种方法可以达到目的。
①已知被选中的石子是白色的,用获得白色石子的概率乘以选择 1 号罐子的
概率;
②已知白色石子来自 1 号罐子,用选择 1 号罐子的概率乘以获得白色石子的
概率。
如果我们称 A 为 1 号罐子的假设,B 为白色石子的假设,①可表达为 p(B).
p(A |已知 B),②可表达为 p(A)×p(B |已知 A)。
两种方法能得出相同的答案,这只是解决同一问题的两种不同方式。因此,
我们可以写成① = ②,即:
p(B)×p(A |已知 B)=p(A)×p(B |已知 A)
让我们回到最初的问题上。假设随机大气两个罐子中的一个,从这个罐子中
随机取出一粒石子,且这粒石子是白色的,那么,这粒白色石子是来自 1 号罐子
的概率是多少?答案呼之欲出:
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