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1.1.2 概率推理系统帮助决策

《概率编程实战》第1章概率编程简介,本章中,您将学习如何使用概率推理系统的两个主要组成部分做出日常决策,还将了解现代概率编程语言是如何比Java或Python等通用语言更轻松地创建这种推理系统的。本章还将介绍Figaro,这是本书自始至终使用的基于Scala的概率编程语言。本节为大家介绍。 概率推理系统帮助决策

作者:姚军 译来源:人民邮电出版社|2018-01-20 17:05

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1.1.2 概率推理系统帮助决策

概率推理是使用您的领域模型做出不确定条件下决策的一种方法。举个足球界的例子。假定统计显示9%的角球造成进球。您的任务是预测某次角球的结果。攻方的中锋身高6英尺4英寸(约1.93米),以头球能力著称。守方正选门将刚刚受伤,被第一次出场的替补门将换下。除此之外,咆哮的大风使长传难以控制。那么,如何计算进球的概率?

图1-2展示了使用概率推理系统找出答案的途径。您在一个角球模型中编码关于角球和所有相关因素的知识。然后,提供特定角球的证据,也就是中锋个子很高、守门员缺乏经验以及强风。您告诉该系统,希望知道这次角球是否进球。推理算法返回答案——有20%的概率进球。

关键定义

一般知识——不考虑特定情况细节时,对领域相关情况的概括了解。

概率模型——用定量的概率术语编码的领域一般知识。

证据——关于特定情况的具体信息。

查询——您希望知道的情况属性。

推理——概率模型根据证据回答查询的过程。

在概率推理中,您创建一个模型,以定量的概率术语捕捉领域的所有相关一般知识。在我们的例子中,这个模型可能是对角球情况和影响结果的所有球员相关特征及条件的描述。然后,对于某个特定情况,您将该模型应用于所拥有的具体信息,得出结论。这些具体信息称为证据。在本例中,证据是中锋身材高大,守门员缺乏经验,风力很大。所得出的结论可以帮助您决策——例如,您是否应该在下一场比赛中更换不同的守门员。结论本身以概率的方式描述,比如守门员的不同技能水平的概率。

模型、您所提供的信息和查询答案之间的关系由数学上的概率法则定义。根据证据,运用模型回答查询的过程称作概率推理或者简单地称作推理。幸运的是,计算机算法已经有了很大的发展,能够为您完成这些数学题,自动进行所有必要的计算。这些算法被称作推理算法。

图1-3总结了您所学到的知识。

简言之,我们刚刚讨论的是概率推理系统的组成,以及与之互动的方式。但是,如何利用这样的系统?它如何帮助您决策?下一小节描述了概率推理系统所能执行的3类推理。


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