Припустімо, нам відомо, що невідомий параметр θ має апріорний розподіл. Нехай буде оцінкою θ (на підставі первних вимірювань x), та нехай буде функцією втрат, наприклад, квадратичною похибкою. Ба́єсів ри́зик визначають як , де береться математичне сподівання від розподілу ймовірності : це визначає функцію ризику як функцію від . Про оцінку кажуть, що вона є баєсовою оцінкою, якщо вона мінімізує баєсів ризик серед усіх оцінок. Рівноцінно, оцінка, що мінімізує апостеріорне математичне сподівання втрат для кожного x також мінімізує й баєсів ризик, а отже є баєсовою оцінкою.[1]
Якщо апріорне є некоректним, то оцінка, що мінімізує апостеріорне математичне сподівання втрат для кожного x, називається узага́льненою ба́єсовою оці́нкою.[2]
Найпоширенішою функцією ризику, що застосовується для баєсової оцінки, є середньоквадратична похибка (СКП, англ.mean square error, MSE), що також називають квадратичним ризиком похибки. СКП визначається як
де математичне сподівання береться над спільним розподілом та .
Апостеріорне середнє
При використанні СКП як ризику баєсова оцінка невідомого параметру є просто середнім значенням апостеріорного розподілу,[3]
Це відомо як оцінка мінімальної середньоквадратичної похибки (МСКП, англ.minimum mean square error, MMSE). Баєсів ризик у цьому випадку є апостеріорною дисперсією.
Якщо немає неусувної підстави віддавати перевагу одному апріорному розподілові перед іншим, іноді для спрощення обирають спряжений апріорний розподіл. Спряжений апріорний розподіл визначається як апріорний розподіл, що належить до параметричного сімейства[en], для якого результатний апостеріорний розподіл також належить до цього ж сімейства. Це є важливою властивістю, оскільки баєсову оцінку, так само як і її статистичні властивості (дисперсію, довірчий інтервал тощо), може бути виведено з апостеріорного розподілу.
Спряжені апріорні є особливо зручними для послідовного оцінювання, коли апостеріорне поточного вимірювання використовується як апріорне в наступному вимірюванні. У послідовному оцінюванні, якщо не використовуються спряжені апріорні, апостеріорний розподіл типово стає складнішим із кожним доданим вимірюванням, і баєсову оцінку зазвичай неможливо обчислювати без удавання до чисельних методів.
Нижче наведено деякі приклади спряжених апріорних.
Якщо x|θ є нормальним, x|θ ~ N(θ,σ2) та апріорне є нормальним, θ ~ N(μ,τ2), тоді апостеріорне також є нормальним, а баєсова оцінка при СКП задається як
Якщо x1,…,xn є незалежними однаково розподіленими неперервними рівномірними xi|θ~U(0,θ), а апріорне є паретівським θ~Pa(θ0,a), тоді апостеріорне також має розподіл Парето, а баєсова оцінка при СКП задається як
Альтернативні функції ризику
Функції ризику обираються в залежності від способу вимірювання відстані між оцінкою та невідомим параметром. Найпоширенішою функцією ризику у вжитку є СКП, головно завдяки її простоті. Проте іноді використовуються й альтернативні функції ризику. Далі наведено декілька прикладів таких альтернатив. Ми позначаємо функцію апостеріорного узагальненого розподілу через .
Інша «лінійна» функція втрат, що призначає різну «вагу» для пере- та недооцінки. Вона видає квантиль апостеріорного розподілу, і є узагальненням попередньої функції втрат:
Апостеріорна мода
Наступна функція втрат є хитрішою: вона видає або апостеріорну моду, або близьку до неї точку, в залежності від кривизни та властивостей апостеріорного розподілу. Малі значення параметру рекомендуються для того, щоби використовувати цю моду як наближення ():
Може бути задумано й інші функції втрат, незважаючи на те, що середньоквадратична похибка є найширше вживаною й перевіреною.
Апріорний розподіл досі вважався правильним розподілом ймовірності, в тому сенсі, що
Проте іноді це може бути обмежувальною вимогою. Наприклад, не існує розподілу (що покриває множину R усіх дійсних чисел), для якого будь-яке дійсне число є однаково ймовірним. Ще, у певному сенсі, такий «розподіл» виглядає як природний вибір неінформативного апріорного, тобто такий апріорний розподіл, що не віддає переваги жодному конкретному значенню невідомого параметра. Все ще можна визначити функцію , але вона вже не буде коректним апріорним розподілом ймовірності, оскільки вона має нескінченну масу,
Використання некоректного апріорного означає, що баєсів ризик є невизначеним (оскільки апріорне не є розподілом ймовірності, й ми не можемо взяти його математичне сподівання). Як наслідок, вже немає сенсу говорити про баєсову оцінку, що мінімізує баєсів ризик. Тим не менш, у багатьох випадках можна визначити апостеріорний розподіл
Це є визначенням, але не застосуванням теореми Баєса, оскільки теорему Баєса можна застосовувати лише якщо всі розподіли є коректними. Проте для результатного «апостеріорного» не є незвичним бути чинним розподілом ймовірності. В такому випадку апостеріорні очікувані втрати
є добре визначеними та скінченними. Нагадаймо, що для коректного апріорного баєсова оцінка мінімізує апостеріорні очікувані втрати. Коли апріорне є некоректним, оцінка, що мінімізує апостеріорні очікувані втрати, називається узага́льненою ба́єсовою оці́нкою.[2]
Приклад
Типовим прикладом є оцінювання коефіцієнту зсуву з функцією втрат типу . Тут є коефіцієнтом зсуву, тобто .
В такому випадку є звичним застосовувати некоректне апріорне , особливо якщо ніякої іншої суб'єктивнішої інформації немає в наявності. Це дає
таким чином, апостеріорні очікувані втрати дорівнюють
Узагальнена баєсова оцінка є значенням , що мінімізує цей вираз для заданого . Це є еквівалентним мінімізації
для заданого (1)
В цьому випадку може бути показано, що узагальнений баєсів оцінювач може мати вигляд , для деякої сталої . Щоби побачити це, нехай буде значенням, що мінімізує (1), коли . Тоді, маючи інше значення , ми мусимо мінімізувати
(2)
Це є ідентичним до (1), крім того, що було замінено на . Отже, вираз, що мінімізується, задається як , тому оптимальна оцінка має вигляд
Баєсова оцінка, виведена емпіричним баєсовим методом[en], називається емпіри́чною ба́єсовою оці́нкою. Емпіричний баєсів метод дозволяє при побудові баєсової оцінки використовувати додаткові емпіричні дані зі спостережень пов'язаних параметрів. Це робиться із припущення, що оцінювані параметри отримуються зі спільного апріорного. Наприклад, якщо виконуються незалежні спостереження різних параметрів, то продуктивність оцінки певного параметру іноді може бути покращено за рахунок використання даних з інших спостережень.
Існують параметричний[en] та непараметричний[en] підходи до емпіричної баєсової оцінки. Параметричному емпіричному Баєсові зазвичай віддається перевага, оскільки він є застосовнішим та точнішим на малих об'ємах даних.[4]
Приклад
Далі наведено простий приклад параметричної емпіричної баєсової оцінки. При заданих спостереженнях , що мають умовний розподіл , потрібно оцінити на базі . Припустімо, що мають спільне апріорне , що залежить від невідомих параметрів. Наприклад, нехай є нормальним розподілом із невідомим середнім значенням та дисперсією Тоді ми можемо використовувати минулі спостереження для визначення середнього значення та дисперсії наступним чином.
де та є моментами умовного розподілу , що вважаються відомими. Зокрема, припустімо, що та ; тоді ми отримуємо
Нарешті, ми отримуємо оцінені моменти апріорного,
Наприклад, якщо , і якщо ми розглядаємо нормальне апріорне (що є спряженим апріорним у даному випадку), ми доходимо висновку, що , з чого може бути обчислено баєсову оцінку на базі .
Правила Баєса, що мають скінченний баєсів ризик, зазвичай є прийнятними[en]. Далі наведено деякі конкретні приклади теорем прийнятності.
Якщо баєсове правило є унікальним, то воно є прийнятним.[5] Наприклад, як зазначено вище, за середньоквадратичної похибки (СКП) правило Баєса є унікальним, а відтак і прийнятним.
Якщо θ належить до дискретної множини, то всі правила Баєса є прийнятними.
Якщо θ належить до неперервної (не дискретної) множини, і якщо функція ризику R(θ,δ) є неперервною за θ для будь-якого δ, то всі правила Баєса є прийнятними.
На противагу до цього, узагальнені правила Баєса часто мають невизначений баєсів ризик у випадку некоректних апріорних. Ці правила часто є неприйнятними, і перевірка їхньої прийнятності може бути складною. Наприклад, узагальнена баєсова оцінка коефіцієнту зсуву θ на базі ґаусових вибірок (описаних у розділі Узагальнені баєсові оцінки вище) є неприйнятною для ; це є відомим як феномен Штайна[en].
Асимптотична ефективність
Нехай θ буде невідомою випадковою змінною, та припустімо, що є незалежними однаково розподіленими пробами з густиною . Нехай буде послідовністю баєсових оцінок θ на базі збільшуваного числа вимірювань. Нас цікавить аналіз асимптотичної продуктивності цієї послідовності оцінок, тобто продуктивність для великих n.
Для цього прийнято вважати θ детермінованим параметром, чиїм справжнім значенням є . За особливих умов,[6] для великих вибірок (великих значень n), апостеріорна густина θ є приблизно нормальною. Іншими словами, для великих n вплив апріорної ймовірності на апостеріорну є незначним. Більше того, якщо δ є баєсовою оцінкою за ризику СКП, то вона є асимптотично незміщеною та збігається за розподілом до нормального розподілу:
Іншою оцінкою, що є асимптотично нормальною та ефективною, є оцінка максимальної правдоподібності (ОМП, англ.maximum likelihood estimator, MLE). Відношення між максимальною правдоподібністю та баєсовими оцінками можна показати на наступному простому прикладі.
Розгляньмо оцінку θ на базі біноміальної вибірки x~b(θ,n), де θ позначає ймовірність успіху. За припущення, що θ розподілене згідно спряженого апріорного, що в даному випадку є бета-розподілом B(a,b), відомо, що апріорним розподілом є B(a+x, b+n-x). Отже, баєсовою оцінкою за СКП є
ОМП у даному випадку є x/n, і тому ми отримуємо
Крайнє рівняння означає, що для n → ∞ баєсова оцінка (в описаній задачі) є близькою до ОМП.
З іншого боку, коли n є малим, апріорна інформація залишається доречною для задачі ухвалення рішення, і впливає на оцінку. Щоби побачити відносну вагу апріорної інформації, припустімо, що a=b; в такому випадку кожне вимірювання привносить 1 біт інформації; формула вище показує, що апостеріорна інформація має таку саму вагу, як a+b бітів нової інформації. На практиці про дрібні деталі апріорного розподілу часто відомо дуже мало; зокрема, нема резону припускати, що він збігається з B(a,b) точно. В такому разі однією з можливих інтерпретацій цього обчислення є: «існує не патологічний апріорний розподіл із середнім значенням 0.5 та стандартним відхиленням d, що дає вагу апріорної інформації, рівну 1/(4d2)-1 бітам нової інформації».
Іншим прикладом того ж явища є випадок, коли апріорна оцінка та вимірювання мають нормальні розподіли. Якщо апріорне відцентровано на B з відхиленням Σ, а вимірювання відцентровано на b із відхиленням σ, то апостеріорне відцентровано на , з вагами у цій зваженій сумі, що є α=σ², β=Σ². Більше того, квадратичним апостеріорним відхиленням є Σ²+σ². Іншими словами, апріорне поєднується з вимірюванням в точності таким же чином, як ніби воно є додатковим вимірюванням, що треба врахувати.
Наприклад, якщо Σ=σ/2, то відхилення поєднаних разом 4 вимірювань відповідає відхиленню апріорного (за припущення, що похибки вимірювань є незалежними). А ваги α,β у формулі апостеріорного відповідають такому: вага апріорного складає 4 ваги вимірювання. Поєднання цього апріорного з n вимірюваннями із середнім v призводить до апостеріорного, відцентрованого у ; зокрема, це апріорне відіграє таку ж роль, як і 4 вимірювання, зроблені завчасно. У загальному випадку апріорне має вагу (σ/Σ)² вимірювань.
Порівняйте це із прикладом біноміального розподілу: там апріорне має вагу (σ/Σ)²−1 вимірювань. Видно, що точна вага дійсно залежить від деталей розподілу, але при σ≫Σ відмінність стає малою.
Практичний приклад баєсових оцінок
Internet Movie Database використовує формулу для обчислення та порівняння рейтингів фільмів її користувачами, включно з їхніми 250 найрейтинговішими фільмами, що претендує на надання «справжньої баєсової оцінки».[7] Початково для обчислення зваженого середнього балу найкращих 250 фільмів використовувалася наступна формула, хоча її відтоді було змінено:
де:
= зважений рейтинг
= зважений рейтинг фільму як число від 1 до 10 (середній) = (англ.Rating)
= вага, надана апріорній оцінці (що базується на розподілі середніх рейтингів серед усього фонду фільмів)
= середній голос серед усього фонду (наразі 7.0)
Зауважте, що W є просто зваженим арифметичним середнімR та C з вектором ваг (v, m). Із переважанням кількості вимірів над m довіра до середнього рейтингу переважає довіру до апріорного знання, і зважений баєсів рейтинг (W) наближається до простого середнього (R). Що ближчим є v (кількість оцінок фільму) до нуля, то ближчим стає W до C, де W є зваженим рейтингом, а C є середнім рейтингом по всіх фільмах. Отже, простішими термінами, фільми із дуже нечисленними оцінками/голосами матимуть рейтинг, зважений в бік середнього по всіх фільмах, в той час як фільми з багатьма оцінками/голосами матимуть рейтинг, зважений в бік їхніх середніх оцінок.
Підхід IMDb гарантує, що фільм із лише декількома сотнями оцінок, всі по 10, не займе місце вище «Хрещеного батька», наприклад, із середнім 9.2 з понад 500 000 оцінок.
↑Jaynes, E.T. (2007). Probability theory : the logic of science (вид. 5. print.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. с. 172. ISBN978-0-521-59271-0. (англ.)
Diane TellInformasi latar belakangNama lahirDiane FortinLahir24 Desember 1959 (umur 64)Quebec City, Quebec, KanadaAsalQuebec City, Quebec,KanadaGenrePop JazzPekerjaanPenyanyi-penulis lagu, GitarisInstrumenVokal, GitarTahun aktif1977–presentLabelTuta Music/IDOL distribution WWSitus webwww.dianetell.com Diane Tell (lahir 24 Desember 1959) adalah musisi Kanada yang lahir di Quebec City, Quebec. Dia memasuki konservatori Val d'Or pada usia enam tahun. Dia melanjutkan studinya di konservato...
Animal sculpture, Leiden 2012. Guido Jozef Marie Geelen (born 5 May 1961 in Thorn, Netherlands) is a Dutch sculptor, furniture designer and ceramist, who lives and works in Tilburg.[1] Life and work Geelen attended the Teachers' Academy in Tilburg from 1979 to 1983 and the Academie voor Beeldende Vorming Tilburg (ABV) from 1983 to 1985. After graduation, he started his own studio in Tilburg.[1] Geelen works primarily with clay. He creates images full of contradictions: order a...
Observatorium atau balai pengamatan adalah sebuah lokasi dengan perlengkapan yang diletakkan secara permanen agar dapat melihat langit dan peristiwa yang berhubungan dengan angkasa. Menurut sejarah, observatorium bisa sesederhana sextant (untuk mengukur jarak di antara bintang) sampai sekompleks Stonehenge (untuk mengukur musim lewat posisi matahari terbit dan terbenam). Observatorium modern biasanya berisi satu atau lebih teleskop yang terpasang secara permanen yang berada dalam gedung deng...
Panorama Matahari terbenam Matahari terbenam atau swastamita adalah waktu di mana matahari menghilang di bawah garis cakrawala di sebelah barat. Warna merah di langit pada waktu Matahari terbenam dan terbit disebabkan oleh kombinasi hamburan Rayleigh warna biru dan tingkat kepadatan atmosfer bumi. Pengukuran waktu Diagram ini menunjukan posisi Matahari saat sesudah terbenam yang menampakan efek dari pembiasan atmosfer. Berdasarkan perhitungan astronomis, matahari dikatakan terbenam ketika tit...
This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: List of people from the London Borough of Hackney – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (February 2020) (Learn how and when to remove this message) Location of the London Borough of Hackney within Greater London Among those who were born in the London ...
Untuk kegunaan lain, lihat Yggdrasil (disambiguasi). The Ash Yggdrasil oleh Friedrich Wilhelm Heine Yggdrasil (dari bahasa Nordik Kuno Yggdrasill [ˈyɡːˌdrɑselː]), merupakan pohon sakral dengan ukuran luar biasa dan keramat dalam kosmologi Nordik. Di sekelilingnya terdapat segala sesuatu, termasuk Sembilan Dunia Yggdrasil terdapat dalam Syair Edda yang dikumpulkan pada sekitar abad ke-13 dari sumber tradisional yang lebih awal, dan juga dalam Prosa Edda yang ditulis oleh Snorri Sturluson...
Voce principale: Schweriner Sportclub (pallavolo femminile). Schweriner SportclubStagione 2017-2018Sport pallavolo Squadra Schweriner Allenatore Felix Koslowski All. in seconda Manuel Hartmann Presidente Johannes Wienecke 1. Bundesliga3ª Play-off scudettoVincitrice Coppa di GermaniaSemifinali Supercoppa tedescaVincitrice Coppa CEVSemifinali 2016-17 2018-19 Questa voce raccoglie le informazioni riguardanti lo Schweriner Sportclub nelle competizioni ufficiali della stagione 2017-2018. In...
Legislature of Kaohsiung City, Taiwan 22°37′16.4″N 120°20′50.5″E / 22.621222°N 120.347361°E / 22.621222; 120.347361 Kaohsiung City Council 高雄市議會4th Kaohsiung City CouncilTypeTypeCity council HistoryFoundedDecember 25, 2010 (2010-12-25)Preceded byProvisional Kaohsiung City CouncilKaohsiung County CouncilLeadershipSpeakerKang Yu-Cheng (DPP) Deputy SpeakerTsung Chun-Chien (Independent) StructureSeats65Political group...
آية الله محمود الهاشمي الشاهرودي مناصب عضو مجلس خبراء القيادة عضو خلال الفترة14 فبراير 1999 – 24 ديسمبر 2018 الدائرة الإنتخابية خراسان رضوي رئيس السلطة القضائية الإيرانية في المنصب30 يونيو 1999 – 30 يونيو 2009 محمد يزدي صادق لاريجاني رئيس مجلس خبرا�...
كونثبثيون مدينة علم كونثبثيونعلمOfficial seal of كونثبثيونشعار اللقب لؤلؤة بيوبيو أسماء أخرى Concepción الشعار: La Capital del Sur de Chileعاصمة جنوب تشيلي Comuna de Concepciónموقع كونثبثيون في مقاطعة بيوبيو الإحداثيات (مكتب المدينة): 36°49′41.50″S 73°03′04.93″W / 36.8281944°S 73.0513694°W / -36.8281944; -73.0...
This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Tropical cyclones in 2023 – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2023) (Learn how and when to remove this message) Tropical cyclones in 2023Year summary mapYear boundariesFirst system03FFormedJanuary 5, 2023Last systemAlvaroDissipatedJanuary 3,...
يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2019) طواف فلاندرز 1949 تفاصيل السباقسلسلة33. طواف فلاندرزمنافسة1949 Challenge Desgrange-Colombo CDCالتاريخ10 أبريل 1949المساف�...
United States Army Military Government in KoreaUSAMGIK 1945–1948 Hymne Star Spangled Banner La Corée sous le 38e parallèleInformations générales Statut Occupation militaire, Gouvernement de transition Capitale Séoul Langue(s) Anglais, coréen Religion État séculier Monnaie Won et Dollar américain Démographie Population 16 136 000 hab. (1945)[1] John R. Hodge Entités précédentes : Corée japonaise Gouvernement provisoire de la république de Corée République populair...
Belgian footballer (born 1987) Marouane Fellaini Fellaini playing for Belgium at the 2018 FIFA World CupPersonal informationFull name Marouane Fellaini-Bakkioui[1]Date of birth (1987-11-22) 22 November 1987 (age 36)[2]Height 1.94 m (6 ft 4 in)[3]Position(s) MidfielderYouth career1994–1997 Anderlecht1997–2000 Mons2000–2002 R. Francs Borains2002–2004 Sporting Charleroi2004–2006 Standard LiègeSenior career*Years Team Apps (Gls)2006–2008 St...
Open di Francia 1975Singolare femminileSport Tennis Vincitrice Chris Evert Finalista Martina Navrátilová Punteggio2-6, 6-2, 6-1 Tornei Singolare uomini donne Doppio uomini donne misto 1974 1976 Voce principale: Open di Francia 1975. Chris Evert ha battuto in finale Martina Navrátilová 2–6 6–2 6–1. Indice 1 Teste di serie 2 Tabellone 2.1 Legenda 2.2 Fase finale 2.3 Parte alta 2.3.1 Sezione 1 2.3.2 Sezione 2 2.4 Parte bassa 2.4.1 Sezione 3 2.4.2 Sezione 4 3 Collegamenti esterni...
Town in Rhineland-Palatinate, GermanyAlzey TownView of Alzey castle Coat of armsLocation of Alzey within Alzey-Worms district Alzey Show map of GermanyAlzey Show map of Rhineland-PalatinateCoordinates: 49°44′45″N 8°6′55″E / 49.74583°N 8.11528°E / 49.74583; 8.11528CountryGermanyStateRhineland-PalatinateDistrictAlzey-Worms Subdivisions4Government • Mayor (2022–30) Steffen Jung[1] (SPD)Area • Total35.21 km2 (13.59...
Baryonen sind subatomare Teilchen mit relativ großer Masse. Zu ihnen gehören das Proton und das Neutron (Sammelbegriff: Nukleonen) sowie eine Reihe weiterer, noch schwererer Teilchen. Sie sind (im Regelfall) aus drei Quarks zusammengesetzt. Baryonen sind Fermionen, d. h., sie haben halbzahligen Spin und unterliegen dem Paulischen Ausschließungsprinzip (Pauli-Prinzip). Baryonen können nur als Paare von Baryon und Antibaryon erzeugt oder vernichtet werden. Bei der Umwandlung eines Bary...
Electronic circuit to automatically adjust signal strength Schematic of an AGC used in the analog telephone network; the feedback from output level to gain is effected via a Vactrol resistive opto-isolator. Automatic gain control (AGC) is a closed-loop feedback regulating circuit in an amplifier or chain of amplifiers, the purpose of which is to maintain a suitable signal amplitude at its output, despite variation of the signal amplitude at the input. The average or peak output signal level i...
أيان الإحداثيات 56°28′07″N 138°11′12″E / 56.468611111111°N 138.18666666667°E / 56.468611111111; 138.18666666667 تاريخ التأسيس 1843 تقسيم إداري البلد روسيا[1][2] خصائص جغرافية المساحة 679.00 كيلومتر مربع ارتفاع 25 متر عدد السكان عدد السكان 180 (1887)[3]1920 (1939)[4]172...