Теория вероятностей и распределения

Bayesian Inference

Байесовский вывод

актуальноТекущий рабочий стандарт

Параметры модели рассматриваются как случайные величины; данные обновляют априорное распределение в апостериорное.

Что означает каждый компонент
  • апостериорное распределение параметров — результат вывода
  • правдоподобие: насколько данные согласуются с параметрами
  • априорное убеждение о параметрах. В MAP-оценке оно и играет роль регуляризации

Ключевые тезисы

  • Сопряжённые пары (бета-биномиальная, гамма-пуассоновская) дают решение в замкнутой форме.
  • MAP-оценка эквивалентна регуляризованной оптимизации, а полный вывод даёт ещё и неопределённость.
  • Практические инструменты: MCMC (NUTS) и вариационный вывод.

Подробный разбор

2 подтем — раскройте любую, чтобы увидеть объяснение, формулы, примеры и интерактивные графики.

1

MAP против полного вывода

Точка или распределение.

MAPПолный байес
Результатодна оценка параметровраспределение параметров
Стоимостькак обычная оптимизацияMCMC или вариационный вывод
Неопределённостьнетесть
Связь с ML= регуляризованная оптимизацияансамбли, байесовские сети
На практике

Даже без полного вывода байесовский взгляд полезен: он объясняет, откуда берётся регуляризация и почему при малых данных априор так сильно влияет на результат.

2

Где реально применяют

Задачи, в которых байесовский подход выигрывает.

  • Малые выборки: клинические исследования, редкие события, A/B на низком трафике.
  • Иерархические данные: магазины внутри сети, пользователи внутри когорт — частичное объединение информации.
  • Бандиты и активное обучение: нужна не только оценка, но и неопределённость.
  • Байесовская оптимизация гиперпараметров — тот же аппарат в чистом виде.

Связанные темы

Байесовский подход

Markov Chains75%

Марковские цепи · Теория вероятностей и распределения

Процесс, в котором будущее зависит только от текущего состояния. База для MDP, MCMC и моделей поведения пользователя.

Beta Distribution75%

Бета-распределение · Теория вероятностей и распределения

Распределение вероятности на отрезке [0,1] — естественный априор для конверсии и для многоруких бандитов.

Conditional Independence75%

Условная независимость · Теория вероятностей и распределения

Две величины независимы при известной третьей. Понятие, на котором стоят байесовские сети и наивный классификатор.

Probability Axioms75%

Аксиомы вероятности · Теория вероятностей и распределения

Три аксиомы Колмогорова, из которых выводится вся теория: неотрицательность, нормировка и аддитивность.

Random Variables75%

Случайные величины · Теория вероятностей и распределения

Отображение исходов в числа. Дискретные описываются функцией вероятности, непрерывные — плотностью.

Bayes Theorem75%

Теорема Байеса · Математический справочник

Правило пересчёта вероятности гипотезы после получения новых данных.

Naive Bayes75%

Наивный байесовский классификатор · Классическое машинное обучение

Применяет теорему Байеса при «наивном» предположении о независимости признаков — и работает лучше, чем должно.

Bayesian Optimization75%

Байесовская оптимизация · Практика ML

Строит модель зависимости метрики от гиперпараметров и выбирает следующую точку осознанно.

Probability75%

Теория вероятностей · Основы

Язык неопределённости: распределения, условные вероятности и теорема Байеса описывают, как данные порождаются и как обновлять убеждения.