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深入理解最大似然估计、最大后验概率估计和贝叶斯公式

热度:58   发布时间:2024-02-12 12:08:24.0

       在博客最大似然估计中,通过简单的例子对最大似然估计原理有了一个直观的理解;在博客朴素贝叶斯分类器中,对贝叶斯公式有了一个粗浅的理解,而且我们知道了贝叶斯分类器原理就是最大后验概率估计。这篇博客主要是深入理解最大似然估计、最大后验概率估计、贝叶斯公式的数学原理和它们之间的联系。

基本概念理解

       想要搞清楚上述几个原理,首先要弄明白概率、统计、概率函数和似然函数

  • 概率

       概率研究的是:模型和参数已知,预测模型产生某结果的概率。

  • 统计

       统计研究的和概率正好相反,统计已有数据(采样样本/实验结果),估计模型和模型的参数。

  • 概率函数

       对于函数,表示数据,表示模型参数。当已知为变量时,为概率函数,表示在已知概率分布模型的情况下,变量取不同值的概率(可以理解为产生不同结果的概率)

  • 似然函数

       对于函数,当未知已知时,为似然函数,表示对于不同模型参数,出现这个数据(结果)的概率

最大似然估计

      现在假设已知,那么表示采样得到数据的概率,那么采样得到的联合概率就自然表示为:,由于每次采样是互不影响的(产生不同的结果是相互独立),最终联合概率就可以表示为:

                                       

      但问题是是未知,只有数据,我们就是要求,最大似然估计的思想就是使得似然函数(联合概率)最大,使似然函数最大就是的最佳估计。

贝叶斯公式

      通过之前的博客朴素贝叶斯分类器已经知道,贝叶斯公式可以简化为,那么贝叶斯公式有什么作用呢?如果你现在需要构建一个模型并求解,而而难以求解,于是通过贝叶斯公式转换为对求解(曲线救国)。                                                

       如果将X看做是数据,C看做是模型,那么贝叶斯公式可以表示成:后验概率=似然函数*先验概率。

最大后验概率估计

       最大后验概率估计即对进行最大估计,而难以求解,于是通过贝叶斯公式转换为对进行最大估计,所以最大后验概率估计=最大似然估计*先验概率

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