Warum funktioniert der Satz von Bayes grafisch?


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Aus mathematischer Sicht ist der Satz von Bayes für mich vollkommen sinnvoll (dh ableiten und beweisen), aber ich weiß nicht, ob es ein schönes geometrisches oder grafisches Argument gibt, das gezeigt werden kann, um den Satz von Bayes zu erklären. Ich habe versucht, nach einer Antwort zu suchen, und überraschenderweise konnte ich nichts darauf finden.


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Ich schlage vor, Sie suchen nach "Bayes Theorem in Venn Diagramm"
Alecos Papadopoulos

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Versuchen Sie dies .
Cyan

Antworten:


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Zeichnen Sie einfach ein Venn-Diagramm aus zwei überlappenden Kreisen, die Ereignissätze darstellen sollen. Nennen Sie sie A und B. Nun ist der Schnittpunkt der beiden P (A, B), was die Wahrscheinlichkeit von A UND B sein kann. Nach den Grundregeln der Wahrscheinlichkeit ist P (A, B) = P (A | B) P. (B). Und da A gegen B nichts Besonderes ist, muss es auch P (B | A) P (A) sein. Wenn Sie diese beiden Werte gleichsetzen, erhalten Sie den Bayes-Satz.

Der Bayes-Satz ist wirklich recht einfach. Die Bayes'sche Statistik ist aus zwei Gründen schwieriger. Eine ist, dass es ein bisschen Abstraktion braucht, um von zufälligen Würfelrollen zu der Wahrscheinlichkeit zu gelangen, dass eine Tatsache wahr ist. Es war erforderlich, dass Sie einen Prior haben, und dieser Prior wirkt sich auf die hintere Wahrscheinlichkeit aus, die Sie am Ende erhalten. Und wenn Sie unterwegs viele Parameter marginalisieren müssen, ist es schwieriger, genau zu erkennen, wie sie betroffen sind.

Einige finden, dass dies eine Art Rundschreiben scheint. Aber es gibt wirklich keine Möglichkeit, daran vorbei zu kommen. Mit einem Modell analysierte Daten führen Sie nicht direkt zur Wahrheit. Nichts tut. Es ermöglicht Ihnen einfach, Ihre Überzeugungen auf konsistente Weise zu aktualisieren.

Das andere schwierige an der Bayes'schen Statistik ist, dass die Berechnungen bis auf einfache Probleme ziemlich schwierig werden, und deshalb wird die gesamte Mathematik dazu gebracht, sich damit zu befassen. Wir müssen jede mögliche Symmetrie nutzen, um die Berechnungen zu vereinfachen oder auf Monte-Carlo-Simulationen zurückzugreifen.

Die Bayes'sche Statistik ist also schwierig, aber das Bayes'sche Theorem ist wirklich überhaupt nicht schwierig. Überlege es dir nicht! Es folgt direkt aus der Tatsache, dass der "UND" -Operator in einem probabilistischen Kontext symmetrisch ist. A UND B ist dasselbe wie B UND A und jeder scheint das intuitiv zu verstehen.


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Ein physikalisches Argument, um es zu erklären, wurde von Galton in einem zweistufigen Quincunx Ende des 19. Jahrhunderts sehr deutlich dargestellt.

Siehe Abbildung 5 in Stigler, Stephen M. 2010. Darwin, Galton und die statistische Aufklärung. Zeitschrift der Royal Statistical Society: Reihe A 173 (3): 469-482.

Ich habe eine rudimentäre Animation es hier (pdf erfordert eine angemessene Unterstützung zu laufen).

Ich habe es auch zu einer Allegorie über eine Orange gemacht, die auf Galtons Kopf fällt und die ich in Zukunft hochladen werde.

Oder vielleicht könnten Sie das Bild ABC Ablehnung lieber hier .

Eine darauf basierende Übung ist hier .


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Dieser Artikel über Medium vom 10. Januar 2020 erklärt mit nur einem Bild! Nehmen Sie das an

  • Eine seltene Krankheit infiziert nur Menschen.1/1000
  • Tests identifizieren die Krankheit mit einer Genauigkeit von 99%.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn es 100.000 Menschen gibt, haben 100 Menschen mit der seltenen Krankheit und die restlichen 99.900 keine. Wenn diese 100 kranken Menschen getestet werden, wird positiv und negativ getestet. Was wir jedoch im Allgemeinen übersehen, ist, dass 1% derjenigen ( ) falsch positiv getestet werden, wenn die 99.900 gesunden getestet werden.991999

Nun, wenn Sie positiv getestet, damit Sie die Krankheit haben, müssen Sie sein der Menschen erkrankt , die positiv getestet. Die Gesamtzahl der positiv getesteten Personen beträgt . Die Wahrscheinlichkeit, dass Sie die Krankheit haben, wenn Sie positiv getestet wurden, ist also .19999+9999999+999=0.0901

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