一个概率问题的贝叶斯例子

问题:

如果拿一枚硬币,抛五次,如果都是正面,为什么你会感觉这个硬币有问题

问题解析:

对于独立事件来说,出现 PPPPP 和 PNPNP 和 PNNNP 的概念是一样的,都是 1/32,那为什么我们会觉得这个 case 下硬币有问题,而 PNNPN 下不会觉得有什么问题?

问题转化:

如果从一袋硬币中取一枚,抛出了五次连续正面,认为硬币是问题币的概率较大

符号定义:

  • UC = UnFair Coin
  • P = Positive
  • N = Negtive

符号化问题:

已知 $P(P|UC) > P(N|UC) $, 需要证明:$$ P(UC | PPPPP) > P(UC | PNNPN) $$

  1. 用正常贝叶斯来看看
    先做贝叶斯展开,需要证明:$ \dfrac{P(PPPPP | UC)*P(UC)}{P(PPPPP)} > \dfrac{P(PNNPN | UC) *P(UC)}{P(PNNPN)} $
    单纯考虑一枚硬币的概率,$ P(PPPPP) = P(PNNPN) $
    所以只需要证明:$ P(PPPPP | UC) > P(PNNPN | UC) $
    这个比较显然易得

  2. 再用朴素贝叶斯来看看:
    还是做贝叶斯展开:$ \dfrac{P(P,P,P,P,P|UC)P(UC)}{P(P,P,P,P,P)} $
    将五次当成独立事件来考查,也是易得 $ P(P,P,P,P,P|UC) > P(P,N,N,P,N|UC) $
    $$ \Leftrightarrow P(P|UC)
    P(P|UC)P(P|UC) > P(N|UC)P(N|UC)*P(N|UC) $$
    $$ \Leftrightarrow P(P|UC) > P(N|UC) $$