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ベイズの定理

ベイズの定理は条件付き確率を逆転させる:P(A|B) = P(B|A)P(A)/P(B)。ベイズ推論、医療検査、機械学習の基礎である。

ベイズの定理は条件付き確率どうしを関係づけ、条件付けの向きを逆転させられる。

P(AB)=P(BA)P(A)P(B)P(A \mid B) = \frac{P(B \mid A) P(A)}{P(B)}

事前確率 P(A)P(A)(証拠を見る前の信念)と尤度 P(BA)P(B \mid A) が与えられれば、事後確率 P(AB)P(A \mid B)——BB を観測した後に更新された信念——を計算できる。

古典的な医療検査の例:有病率 1%、検査の感度 99%、偽陽性率 1%。陽性のときに病気である確率は次のとおり。

0.990.010.990.01+0.010.99=12\frac{0.99 \cdot 0.01}{0.99 \cdot 0.01 + 0.01 \cdot 0.99} = \frac{1}{2}

99% の精度をもつ検査であっても、陽性結果が意味する病気の確率はわずか 50% である——病気がまれだからである。「基準率の誤謬」(事前確率を忘れること)は、ベイズで最もよくある誤りである。

ベイズはベイズ推論、ナイーブベイズ分類器、スパムフィルタ、法科学的推論を支えている。