章节2:条件和贝叶斯准则 Lec. 2: Conditioning and

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数学大学

章节2:条件和贝叶斯准则

概率论——不确定性的科学 · 单元2:条件与独立 Unit 2: Conditioning and independenc

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章节2:条件和贝叶斯准则

概率论——不确定性的科学 · 单元2:条件与独立 Unit 2: Conditioning and independenc

1第 1 页 · 章节2:条件和贝叶斯准则

Conditional probabilitie

条件概率:已知 B 发生时 A 的概率 P(A|B)=P(A∩B)/P(B)。

定义
在 B 的世界内重新归一化概率
模型意义
新信息把样本空间缩小到 B
2第 2 页 · Conditional probabilitie

A die roll example

掷骰子例题:已知点数大于 3,重算各事件的概率。

缩小空间
条件把 6 个结果缩到 3 个
解读
分母 P(B) 是归一化系数
3第 3 页 · A die roll example

The multiplication rule

乘法法则:P(A∩B∩C)=P(A)·P(B|A)·P(C|A∩B),逐条件展开。

公式
条件概率定义的移项形式
用途
顺序发生事件的联合概率计算
4第 4 页 · The multiplication rule

Total probability theore

全概率公式:按互斥完备的「原因集」分解,加权求和。

公式
P(B)=ΣP(Aᵢ)P(B|Aᵢ)
适用
B 难直接算,但各条件下好算
5第 5 页 · Total probability theore

Bayes' rule

贝叶斯公式:由结果反推原因——P(A|B)=P(B|A)P(A)/P(B)。

公式
结合条件定义与全概率公式导出
含义
先验 × 似然 ∝ 后验,是新信息更新机制
P(A∣B)=P(B∣A)⋅P(A)/P(B)P(A|B) = P(B|A)·P(A) / P(B)
6第 6 页 · Bayes' rule

本节要点

  • ✓条件概率 = 缩小样本空间后归一化
  • ✓乘法法则展开联合概率
  • ✓全概率正向分解,贝叶斯反向归因
延伸主题:做一道全概率+贝叶斯连用题复述三公式的使用场景
7第 7 页 · 本节要点

课后思考

先自己回答,再展开参考答案——能讲出来才算真懂。

1贝叶斯公式中先验与后验的区别是什么?

参考答案先验 P(A) 是看到证据前对原因的信念;后验 P(A|B) 是看到证据 B 后更新的信念。贝叶斯公式的本质是用似然 P(B|A) 把先验按证据校准,是理性学习的形式化。

2全概率公式与贝叶斯公式为什么总是成对出现?

参考答案全概率把 P(B) 用各原因展开,正好是贝叶斯公式的分母。实际解题的完整链路是:分解原因 → 算各条件下证据的概率 → 加权得 P(B) → 贝叶斯反推原因后验。

3医学检测悖论为什么会出现?

参考答案罕见病先验极低,即使检测高度准确,阳性结果中真阳性的比例仍可能不高——因为健康人群基数太大,假阳性绝对数可观。贝叶斯计算能精确给出后验,纠正「检出即患病」的直觉错误。

8第 8 页 · 课后思考