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ベイズの定理について (E資格対策)

Last updated at Posted at 2020-04-03

やっと分かった気がしてきたので書きます。

ベイズの定理とは

ある事象$H$が起きた条件下で$D$が起きる確率を以下の式で表せます。

$$
P(D|H)=\dfrac{P(H|D)P(D)}{P(H)}
$$

D:Distrbution(分布)
H:Hypothesis(仮定)
明確な文献を見つけられなかったのですがDとHはこの略だと推定しています。

つまりどういうことだってばよ

ベイズの定理は読解力も試されます。
こんな問題を考えましょう。

ジョーカーを抜いたトランプの山札があります。一枚カードをとったとき、それがダイヤでかつ絵札である確率は?

ちなみに図の斜線部の確率です。

toranpurei.png

ダイヤでかつ絵札は全部で3枚しかないので答えは$\frac{3}{52}$

では次の問題

ジョーカーを抜いたトランプの山札があります。一枚カードをとったとき、それが絵札でかつダイヤである確率は?

図の斜線部の確率です。

teumprei1.png

絵札でかつダイヤは全部で3枚しかないので答えは$\frac{3}{52}$

つまり

引いたカードがダイヤである確率×引いたカードがダイヤであったときに絵札である確率

=引いたカードが絵札である確率×引いたカードが絵札であったときダイヤである確率

と言えます。

この式をベイズの式にあてはめます。

$P(H)$:引いたカードがダイヤである確率
$P(D)$:引いたカードが絵札である確率
$P(H|D)$:引いたカードが絵札だった時、ダイヤである確率
$P(D|H)$:引いたカードがダイヤだったとき、絵札である確率

DとHは問題によって変化するので今回はお気になさらなず。

とすると

$$
P(D|H){P(H)}={P(H|D)P(D)}
$$

変形すると
$$
P(D|H)=\dfrac{P(H|D)P(D)}{P(H)}
$$

ベイズの公式の完成。

例題

ジョーカーを抜いたトランプの山札があります。一枚カードをとるとそのカードのマークはクラブでした。この時カードが絵札である確率は?

Hは仮説なので

$P(H)$:引いたカードがクラブである確率
です。順次公式に当てはめていきましょう。

$P(D)$:引いたカードが絵札である確率
$P(H|D)$:引いたカードが絵札だった時、クラブである確率
$P(D|H)$:引いたカードがクラブだったとき、絵札である確率

では計算すると

$$
P(D|H)=\frac{P(H|D)P(D)}{P(H)}=\frac{\frac{1}{4}\frac{4}{13}}{\frac{1}{4}}=\frac{4}{13}
$$

こんな感じです。

参考文献
図解・ベイズ統計「超」入門 (サイエンス・アイ新書)

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