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DAY 9
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AI & Data

踏上AI的步伐系列 第 9

Day9 AI的主要演算法(二)

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前一天講完了演算法的分類,今天將會深入講解各個學派以及相對應的演算法。


貝式推理統計學派

貝式推理學派以統計學中的條件概率為推理核心,此學派認為「因果關係是一個概率問題」,一件事情發生的概念不是如一般統計學發生的頻率多寡來決定,而是要決定於相關的其他變數發生的概率高低,才能藝起來診斷該事件發生的可能性之高低。

貝式推理基本概念

利用已知相關事件的證據,亦即先驗概率來推導出我們對某一事件或假說的相信程度。例如:信用卡的刷卡特徵,在一天內頻繁刷卡、快速多筆小額刷卡等等特徵,並推論出此筆交易可能為盜刷事件。

貝式定理(Bayes'Theorem)

P(A|B)= https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230924/20163100N7PTIDKEc3.png

若以台灣50歲婦女為例為例:
P(COVID|Positive):若快篩檢查為陽性,那麼得到covid的概率有多高?這是我們預測最關心的問題。
P(COVID):此為已經知道的事實,稱為先線概率(Prior Probability)。例如:女性得COVID的概率。
P(Positive | COVID):指真的為COVID的話,則快篩為陽性的概率為多少,即快篩的準確率,舉例95%。
P(Positive):指被檢驗成偽陽性的機率。

貝氏定理主要觀點

  • 概論是依據推導的
  • 概率是假設的驗證
  • 重視尋找原因(果->因)

樸素貝式定理

要判斷整個事件的特徵有許多,比如說要判斷是不是covid有許多特徵,例如:發燒、喉嚨痛、肌肉酸痛、咳嗽、味覺異常等等,這些症狀並不是獨立發生,而是互相影響的,若要估算各種組合的機率,會造成組合太多,加上不同的病人有不同的症狀,將會無法搜集全部的樣本,造成無法估算。為了解決這個問題,樸素貝式定理把每個變數之間視為獨立,亦即covid發生的概率將由每個症狀的貝式定理相乘總和算出來,沒有症狀之間的互動與組合的問題,公式如下:

P(Covid|喉嚨痛、發燒、肌肉痠痛、咳嗽、味覺異常)
=P(喉嚨痛|Covid) P(發燒|Covid) P(肌肉酸痛|Covid) P(咳嗽|Covid) P(味覺異常|Covid)

當每個症狀出現機率高時,則罹患Covid的機率也高。

貝式推理應用

  • 洗錢交易判斷
  • 信用卡盜刷判斷
  • 文章分類

貝式推理優點

  • 簡單而強大
  • 正確程度高
  • 用途廣
  • 彈性大
  • 樣本不苛求
  • 易理解複雜問題
  • 解釋力強

貝式推理缺點

  • 不適用特徵有強烈關聯之問題
  • 要先計算所有概率
  • 難處理結構性問題

參考資料
人工智慧-概念應用與管理 林東清著


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