贝叶斯定理可广泛应用在数据分析、模式识别、统计决策、人工智能、心理学、博弈论等各种领域,可见了解和掌握贝叶斯定理是有必备要的。
贝叶斯公式1
举个例子:一次掷两颗骰子,共可能出现的结果有6x6=36种组合,这就是的样本空间 ,每个样本的概率均为1/36。
问题A: 至少有一个骰子点数是3 的概率是多少?
问题B: 两个骰子相加等于9 的概率是多少?
问题C: 至少有一个骰子点是3 并且 相加等于9的 概率是多少?
为了理解我们把36种结果列举出来如下
问题A 至少有一个骰子点数是3的概率是多少?

图解:11/36, 标记 P(A) = 11/36
问题B: 两个骰子之和为9的概率是多少?

图解:4/36, 标记 P(B) = 4/36
**问题C :**至少有一个骰子点数是3 并且 相加等于9的 概率是多少?

图解:2/36, 标记 P() = 2/36
以上问题应该好理解,它的**样本空间是36也就是分母固定是36,**再来看两个新问题
- 至少有一个骰子点数是3的情况下,两个骰子相加等于9的概率是多少?
图解:
至少一个骰子点数是3, 一共有11种组合,因为P(A B) = 2, 所以分子是2,它的样本空间是11 , 所以2/11 ,标记 P(B|A) = 2/11 , A 表示至少一个骰子点是3,B表示相加等于9。
- 两个骰子之和为9的情况下,至少有一个骰子点是3的概率是多少?
图解:
两个骰子之和为9,一共有6种组合,因为P(B A) = 2, 所以分子是2,它的样本空间是6 , 所以2/4,标记 P(A|B) = 2/4
注意 P(A B) 表示: 至少点数有3并且之和为9,P(B
A) 表示: 之和为9并且至少点数有3 (在前面是第一条件,后面是第二条件) , P(A|B) 在前面是子集,在后面是所有集
其实以上问题都 可以用 贝叶斯公式1: 来求解, 假设已知条件:
-
至少有一个骰子点数是3的概率 P(A) = 11/36
-
两个骰子相加等于9的 概率 P(B) = 4/36
-
至少有一个骰子点数是3的情况下,两个骰子相加等于9的概率 P(B|A) = 2/11
现在求 两个骰子之和为9的情况下,至少有一个骰子点是3的概率是多少?求P(A|B)=?
根据贝叶斯 公式有 = 2/11 * 11/36
4/36 =
*
*
=
很多时候 P(A)是已知的或是给定的 叫做先验概率, P(A|B)是计算出来的,叫后验概率
最后 贝叶斯公式1 
贝叶斯公式2
很多时候 发现计算P(B)是比较困难的,甚至无法知道P(B)概率,所以要用到贝叶斯定理 的另一种表示叫做贝叶斯公式2 分子不变, 分母P(B) = P(B|A)*P(A) + P(B|)*P(
), 其中P(
)=1- P(A)
P() 图解
, P(B|), P(
) 子集 中找到两个骰子相加等于9的组合,P(B|
) 图解

为了方便记忆,简化一下图形结构 
P(B) =P(BA) + P(B
) ,其中公式P(B
A) = P(A|B)*P(A)
P(B) = P(A)与P(B)的交集 加上 非P(A)与P(B)的交集,把 P(B)分成左右两部份
最后 贝叶斯公式2为 
实例分析
根据单关键词垃圾邮件判断 已知邮件库的统计数据
-
垃圾邮件占所有邮件的概率(占比) 0.4
-
垃圾邮件中包含关键词 "xxx" 的概率(占比) 0.9
-
正常邮件中包含关键词 "xxx" 的概率(占比) 0.05
问题:现收到一封包含关键词 "xxx" 的邮件,判断它是垃圾邮件的概率是多少?
分析一下: 1.垃圾邮件占所有邮件0.4 我们定为先验概率 记P(A) = 0.4 垃圾邮件 当作A事件
-
包含关键词 占所有邮件 概率是多少? 无法知道P(B)=? , 包含关键词当作 B事件
-
垃圾邮件中包含关键词概率 P(B|A) = 0.9
-
正常邮件中包含关键词, 正常邮件 P(
)= 1-P(A) =0.6, P(B|
) = 0.05
5.问题求 P (垃圾邮件 |含关键词)的概率 也就是 P(A|B) = ?
图解: 
解:用贝叶斯公式2
分子:P(B|A)*P(A) = 0.9*0.4 = 0.36
分母: P(B) = P(B|A)*P(A) + P(B|)*P(
) = 0.36 + 0.05 * 0.6 = 0.39
P (垃圾邮件 |含关键词 )的概率 P(A|B) =0.36/0.39 = 12/13
应用领域
该定理在多个领域有广泛应用
医学诊断 :例如,计算在检测结果呈阳性时实际患病的概率,考虑疾病的发病率和检测的准确率;
机器学习: 用于垃圾邮件过滤、推荐系统等,通过更新模型参数来改进预测;
投资决策: 在信息不完全时,基于相关项目的概率分析推断目标项目的可能性;
人工智能:支持概率推理和决策系统,使设备能根据经验调整行为。
感谢大家的支持,如要问题欢迎提问指正。