规则不确定性的描述
在基于规则的专家系统中,bayes公式可一写成为
P(H|E)=P(H)P(E|H)/P(E)
在直接使用bayes公式描述不确定性时,计算后验概率P(H|E)需要知道先验概率P(E|H),而因为先验概率又
是难以给出的量,为了克服这一困难,所以就提出了主观bayes方法。下面我们介绍主观bayes方法对规则不确
定性的描述。
先给出几个定义:
1、几率函数
几率函数定义为
O(x)=P(x)/[1-P(x)]
它表示证据x的出现概率与不出现概率之比,从定义可知,随着P(x)增大,O(x)也增大,而且
当P(x)=0时,有O(x)=0
和 当P(x)=1时,有O(x)=¥
这样,取值为[0,1]的P(x)被放大为取值为[0,¥]的O(x)。
2、充分性度量
充分性度量定义为
LS=P(E|H)/P(E|ØH)
3、必要性度量
必要性度量定义为
LN= P(ØE|H)/P(ØE|ØH)
对于证据确定的情况,此时P(E)=1或P(E)=0,现在假定有规则:
IF
E THEN H
根据bayes公式有
P(H|E)=P(E|H)P(H)/P(E)
P(ØH|E)=P(E|ØH)P(ØH)/P(E)
将上述两式相除,得
P(H|E)/P(ØH|E)= [P(E|H)/P(E|ØH)]*[P(H)/P(ØH)]
在利用几率函数和LS,上式可表示为
O(H|E)=LS*O(H)
从这个式子可以看出,LS越大,O(H|E)就越大,而P(H|E)越大,说明E对H的支持越强。当LS®¥时,
O(H|E)®¥,从而有P(H|E)®1,说明E的存在导致H为真。因此,我们说E对H是充分的,且称LS为充分性度量。
同理,可以得到LN反映了ØLN的出现对H的支持程度。当LN=0时,将导致
O(H|ØE)=0,说明E不存在导致H
为假。因此,我们说E对H是必要的],且称LN为必要性量度。
在主观bayes方法中,一条规则变成了如下的形式:
IF E THEN (LS,LN) H
其中参数LS,LN和先验几率O(H)要由领域专家主观给出,先计算出后验几率,再计算出后验概率。
习题
试叙述bayes定理。
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