แบบจำลอง Bayesian คืออะไร?


34

ฉันสามารถเรียกรูปแบบที่ทฤษฎีบทของเบย์ใช้ "แบบจำลองเบย์" ได้หรือไม่? ฉันกลัวคำจำกัดความดังกล่าวอาจกว้างเกินไป

แบบจำลอง Bayesian คืออะไร?


9
แบบจำลองแบบเบย์นั้นเป็นแบบจำลองทางสถิติที่ทำจากคู่ก่อนหน้าความน่าจะเป็น x = ด้านหลังส่วนขอบ ทฤษฎีบทของเบย์นั้นค่อนข้างรองลงมาจากแนวคิดก่อนหน้านี้
ซีอาน

คำตอบ:


18

ในสาระสำคัญหนึ่งที่การอนุมานจะขึ้นอยู่กับการใช้ทฤษฎีบทของเบย์ที่จะได้รับการกระจายหลังสำหรับปริมาณหรือปริมาณของรูปแบบที่น่าสนใจบางรูปแบบ (เช่นค่าพารามิเตอร์) ขึ้นอยู่กับการกระจายก่อนหน้าบางอย่างสำหรับพารามิเตอร์ที่ไม่รู้จักที่เกี่ยวข้อง

นั่นคือจากแบบจำลองการกระจายตัวของบางรูปแบบ, , และก่อนหน้า p ( θ ) , ใครบางคนอาจพยายามที่จะรับหลังp ( θ | X )f(Xi|θ)p(θ)p(θ|X) )

ตัวอย่างง่ายๆของแบบจำลองแบบเบย์ถูกกล่าวถึงในคำถามนี้และในความคิดเห็นของแบบนี้ - การถดถอยเชิงเส้นแบบเบย์ที่กล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในวิกิพีเดียที่นี่ที่นี่การค้นหาจะเปิดการสนทนาของแบบจำลอง Bayesian จำนวนหนึ่งที่นี่

แต่มีอีกหลายสิ่งที่เราอาจลองทำกับการวิเคราะห์แบบเบย์นอกจากจะเหมาะกับแบบจำลอง - ดูตัวอย่างทฤษฎีการตัดสินใจแบบเบย์


ในการถดถอยเชิงเส้นเป็นนี่เท่ากับเวกเตอร์[ β 0 , β 1 , . . , β n ] ? ถ้าไม่มันคืออะไร θ[β0,β1,...,βn]
BCLC

1
@BCLC มันมักจะรวมเช่นกัน σ
Glen_b

1
@BCLC ดูเหมือนว่าคุณกำลังทำให้สมรู้ร่วมคิดและการอนุมานแบบเบย์ การอนุมานแบบเบย์เน้นไปที่ปริมาณใดก็ตามที่คุณสนใจหากคุณสนใจพารามิเตอร์ (เช่นการอนุมานเกี่ยวกับสัมประสิทธิ์เฉพาะ) แนวคิดก็คือการหาการแจกแจงแบบหลัง [พารามิเตอร์ | ข้อมูล] หากคุณสนใจในฟังก์ชั่นค่าเฉลี่ย ( ) แล้วคุณจะแสวงหาการกระจายหลังสำหรับการที่ (ซึ่งเป็นหลักสูตรการทำงานของ (หลายตัวแปรก) การกระจายของβ ) คุณอาจใช้ OLS ในการประมาณของคุณ แต่พารามิเตอร์ของคนหลังจะถูกเลื่อนไปก่อน ...μY|Xβ
Glen_b

1
... ดูหน้าวิกิพีเดียเกี่ยวกับการถดถอยแบบเบย์และการอภิปรายบางส่วนที่นี่ใน CV
Glen_b -Reinstate Monica

1
การคำนวณบางครั้งเกิดขึ้น (ไม่ว่าคุณจะเรียกมันว่าหรือϕ ) ด้วยเหตุผลหลายประการ ความคิดเห็นก่อนหน้าของฉันไม่ได้ขัดแย้งกับการคำนวณดังกล่าว แต่อย่างใด σ (หรือเทียบเท่าσ 2หรือϕ ) เป็นพารามิเตอร์และคุณต้องจัดการกับมันพร้อมกับพารามิเตอร์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามในขณะที่มันจะหายากที่คุณรู้ว่าσ ; ตัวอย่างเช่นถ้าคุณกำลังทำการสุ่มตัวอย่างของกิ๊บส์เงื่อนไขจะเกี่ยวข้อง หากคุณต้องการอนุมานในβคุณจะรวมσ (หรือσ 2เป็นต้น) จากθ | yไม่ใช่เงื่อนไขบนσσ2ϕσσ2ϕσβσσ2θ|yσ.
Glen_b -Reinstate Monica

11

แบบจำลองแบบเบย์เป็นเพียงแบบจำลองที่ดึงการอนุมานจากการแจกแจงแบบหลังเช่นใช้การแจกแจงก่อนหน้าและความน่าจะเป็นซึ่งสัมพันธ์กับทฤษฎีบทของเบย์


7

ฉันสามารถเรียกรูปแบบที่ทฤษฎีบทของเบย์ใช้ "แบบจำลองเบย์" ได้หรือไม่?

ไม่

ฉันกลัวคำจำกัดความดังกล่าวอาจกว้างเกินไป

คุณพูดถูก ทฤษฎีบทของเบย์คือความสัมพันธ์ที่ถูกต้องตามกฎหมายระหว่างความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ส่วนเพิ่มและความน่าจะเป็นตามเงื่อนไข มันถือโดยไม่คำนึงถึงการตีความของคุณน่าจะเป็น

แบบจำลอง Bayesian คืออะไร?

หากคุณใช้ก่อนและหลังแนวคิดที่ใดก็ได้ในการอธิบายหรือตีความของคุณคุณมีแนวโน้มที่จะใช้แบบจำลองแบบเบย์ แต่นี่ไม่ใช่กฎแบบสัมบูรณ์เพราะแนวคิดเหล่านี้ยังใช้ในวิธีที่ไม่ใช่แบบเบย์

ในความหมายที่กว้างขึ้นแม้ว่าคุณจะต้องสมัครรับการตีความความน่าจะเป็นแบบเบย์ในฐานะที่เป็นความเชื่อส่วนตัว ทฤษฎีบทนี้เล็ก ๆ น้อย ๆ ของเบส์ได้ขยายและยืดโดยบางคนเข้ามาดูโลกนี้ทั้งหมดและแม้ผมจะพูดว่าปรัชญา หากคุณอยู่ในค่ายนี้คุณก็เป็นชาวเบย์ เบย์ไม่รู้ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับทฤษฎีบทของเขา เขาน่ากลัวฉันคิดว่า


4
นี่ดูเหมือนจะเป็นคำตอบแรกที่แนะนำประเด็นสำคัญที่เกิดขึ้นในบรรทัดแรก: การใช้ทฤษฎีบทของเบย์เพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้แบบจำลองของเบย์ ฉันอยากจะแนะนำให้คุณไปกับความคิดนี้ คุณดูเหมือนจะย้อนกลับไปในจุดที่คุณพูดว่า "การใช้แนวคิดก่อนและหลัง" ทำให้แบบจำลองเบย์ นั่นไม่ได้เป็นเพียงแค่การใช้ทฤษฎีบทของเบย์อีกครั้งหรือ? ถ้าไม่คุณสามารถอธิบายความหมายของคำว่า "แนวคิด" ในบทความนี้ได้หรือไม่? ในที่สุดสถิติแบบคลาสสิก (ที่ไม่ใช่แบบเบย์) ใช้นักบวชและผู้โพสต์เพื่อพิสูจน์การยอมรับของขั้นตอนต่างๆ
whuber

@ โฮ่มันเป็นเหมือนกฎง่ายๆ เมื่อใดก็ตามที่ฉันเห็น "ก่อนหน้า" ในกระดาษมันจะกลายเป็นหรืออ้างว่ามาจากมุมมองแบบเบย์ ฉันจะชี้แจงประเด็นของฉันว่า
Aksakal

5

แบบจำลองทางสถิติสามารถถูกมองว่าเป็นขั้นตอน / เรื่องราวที่อธิบายถึงข้อมูลบางอย่างที่เกิดขึ้น แบบจำลองแบบเบย์คือแบบจำลองทางสถิติที่คุณใช้ความน่าจะเป็นเพื่อแสดงถึงความไม่แน่นอนทั้งหมดภายในแบบจำลองทั้งความไม่แน่นอนเกี่ยวกับผลลัพธ์ แต่ยังรวมถึงความไม่แน่นอนเกี่ยวกับอินพุต (พารามิเตอร์อาคา) ไปยังแบบจำลอง สิ่งที่เป็นทฤษฎีบทก่อนหน้า / หลัง / เบย์ทั้งหมดตามมาในเรื่องนี้ แต่ในความคิดของฉันใช้ความน่าจะเป็นสำหรับทุกสิ่งเป็นสิ่งที่ทำให้เบส์ (และแน่นอนคำดีจะอาจเพียงเป็นสิ่งที่ชอบรูปแบบความน่าจะเป็น )

นั่นหมายความว่าแบบจำลองทางสถิติอื่น ๆ ส่วนใหญ่สามารถ "โยนเข้าสู่" แบบจำลองแบบเบย์โดยปรับเปลี่ยนให้ใช้ความน่าจะเป็นได้ทุกที่ นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแบบจำลองที่ขึ้นอยู่กับความเป็นไปได้สูงสุดเนื่องจากความเหมาะสมของแบบจำลองความเป็นไปได้สูงสุดเป็นส่วนย่อยที่เข้มงวดในการปรับแบบจำลองแบบเบย์


MLE ถูกนำมาใช้และได้รับการพัฒนานอกแบบจำลอง Bayesian ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าคุณหมายถึงอะไรเพราะเป็น "ชุดย่อยที่เข้มงวดกับการปรับแบบจำลอง Bayesian"
Aksakal

จากมุมมองแบบเบย์ MLE คือสิ่งที่คุณจะได้รับเมื่อคุณคิดว่าเป็นนักบวชแบนจัดโมเดลและใช้การกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการประเมินจุด ไม่ว่าจะเป็นกรณีพิเศษของ "ปรัชญาของสถิติแบบเบย์" ฉันปล่อยให้คนอื่นมาพูดคุยกัน แต่มันก็เป็นกรณีพิเศษของตัวแบบนางแบบเบย์
Rasmus Bååth

ปัญหาของคำแถลงนี้คือมันทำให้เกิดการแสดงผลที่คุณต้องสมัครเป็นสมาชิกของความคิดแบบเบย์บางอย่างเพื่อใช้ MLE
Aksakal

1
ฉันไม่แน่ใจว่าคุณหมายถึงอะไร IMO คุณไม่จำเป็นต้องสมัครสมาชิกการคิดแบบเบย์เมื่อใช้สถิติแบบเบย์มากกว่าที่คุณต้องสมัครสมาชิกการคิดแบบเมทริกซ์เมื่อทำการพีชคณิตเชิงเส้นหรือการคิดแบบเกาส์เมื่อใช้การแจกแจงแบบปกติ ฉันยังไม่ได้บอกว่าเอมิลี่มีที่จะตีความว่าเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบที่เหมาะสมคชกรรม A (แม้ว่ามันจะตกธรรมชาติสวยให้ฉัน)
Rasmus Bååth

3

คำถามของคุณเกี่ยวกับความหมายมากขึ้น: ฉันจะเรียกแบบจำลอง "Bayesian" ได้เมื่อใด

ข้อสรุปจากบทความที่ยอดเยี่ยมนี้:

Fienberg, SE (2006) การอนุมานแบบเบย์ได้กลายเป็น "Bayesian" เมื่อใด การวิเคราะห์แบบเบย์, 1 (1): 1-40

มี 2 ​​คำตอบ:

  • แบบจำลองของคุณเป็นแบบเบย์แรกหากใช้กฎของเบย์ (นั่นคือ "อัลกอริทึม")
  • ถ้าคุณอนุมาน (ซ่อนเร้น) สาเหตุจากรูปแบบทั่วไปของระบบของคุณแสดงว่าคุณคือ Bayesian (นั่นคือ "ฟังก์ชัน")

น่าแปลกที่คำศัพท์ "แบบจำลองเบย์" ที่ใช้ทั่วทั้งสนามจะตัดสินลงรอบ ๆ ยุค 60 เท่านั้น มีหลายสิ่งที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพียงแค่ดูประวัติของมัน!


คุณดูเหมือนจะพูดถึงเพียงหนึ่งใน "สองคำตอบ" อาจจะเขียนบางอย่างเกี่ยวกับทั้งสอง?
ทิม

ขอบคุณสำหรับบันทึกฉันได้แก้ไขคำตอบของฉันเพื่อแยก 2 ส่วนของประโยคของฉัน
meduz
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.