Bizonytalanság Valószín ség Bayes szabály. Bizonytalanság. November 5, 2009. Bizonytalanság



Hasonló dokumentumok
Bizonytalanság. Mesterséges intelligencia április 4.

Mesterséges Intelligencia MI

Mesterséges intelligencia, 7. előadás október 13. Készítette: Masa Tibor (KPM V.)

Mesterséges Intelligencia MI

Valószínűségszámítás

Bizonytalan tudás kezelése

Feladatok és megoldások a 6. heti eladshoz

V. Bizonytalanságkezelés

Dr. Jelasity Márk. Mesterséges Intelligencia I. Előadás Jegyzet (2008. október 6) Készítette: Filkus Dominik Martin

SZENT ISTVÁN EGYETEM YBL MIKLÓS ÉPÍTÉSTUDOMÁNYI KAR EUROCODE SEGÉDLETEK A MÉRETEZÉS ALAPJAI C. TÁRGYHOZ

Dinamikus rendszerek paramétereinek BAYES BECSLÉSE. Hangos Katalin VE Számítástudomány Alkalmazása Tanszék

matematikai statisztika október 24.

MATEMATIKA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK május 19. du. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

3. Az ítéletlogika szemantikája

Matematikai logika. Nagy Károly 2009

Mesterséges Intelligencia. Csató Lehel. Csató Lehel. Matematika-Informatika Tanszék Babeş Bolyai Tudományegyetem, Kolozsvár 2010/2011 1/363

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Analízis I. példatár. (kidolgozott megoldásokkal) elektronikus feladatgyűjtemény

Kockázati folyamatok. Sz cs Gábor. Szeged, szi félév. Szegedi Tudományegyetem, Bolyai Intézet

Halmazelmélet. 2. fejezet 2-1

Feladatok és megoldások a 4. hétre

Fejezetek az abszolút geometriából 6. Merőleges és párhuzamos egyenesek

Tulajdonjogi intézmények. A közpolitika mozgatórugói. Finanszírozási szerződés. Közpolitika és vállalatfinanszírozás

DUNAÚJVÁROSI FŐISKOLA

Összefoglaló valószínűségszámításból a Gépészmérnök Msc szak hallgatói számára

PROGRAMOZÁS MÓDSZERTANI ALAPJAI I. TÉTELEK ÉS DEFINÍCIÓK

Logika nyelvészeknek, 11. óra A kvantifikáció kezelése a klasszikus és az általánosított kvantifikációelméletben

Valószín ségelmélet házi feladatok

Matematikai logika 1 A MATEMATIKAI LOGIKA ALAPJAI. Pécsi Tudományegyetem, Bevezetés

Oktatási segédlet REZGÉSCSILLAPÍTÁS. Dr. Jármai Károly, Dr. Farkas József. Miskolci Egyetem

Logika és számításelmélet. 2011/11 11

Analízisfeladat-gyűjtemény IV.

Beadható feladatok december Add meg az alábbi probléma állapottér-reprezentációját!

A matematika alapjai 1 A MATEMATIKA ALAPJAI. Pécsi Tudományegyetem, 2006

Mikroökonómia I. ELTE TáTK Közgazdaságtudományi Tanszék. 6. hét PREFERENCIÁK, HASZNOSSÁG 2. RÉSZ

Tómács Tibor. Matematikai statisztika

Komputer statisztika gyakorlatok

Pénzügyi matematika. Medvegyev Péter szeptember 8.

Valószínűségi modellek

DT7001. Gyújtószikramentes nyomáskülönbség távadó. Kezelési útmutató

A MINŐSITÉS MEGSZŰNT az évi LXV. tv ára figyelemmel UTASÍTÁS

Biztonsági adatlap Azonosító: 1814 az 1907/2006/EK rendelet szerint. Kiadás dátuma: Oldalszám: 1/6

II. Szabályalapú következtetés

Matematikai és matematikai statisztikai alapismeretek

Matematikai logika Arisztotelész Organon logika feladata Leibniz Boole De Morgan Frege dedukció indukció kijelentésnek

4. előadás. Vektorok

A matematika alapjai. Nagy Károly 2014

GAZDASÁGI STATISZTIKA

MATEMATIKA PRÓBAÉRETTSÉGI MEGOLDÓKULCS EMELT SZINT

Relációs algebra áttekintés és egy táblára vonatkozó lekérdezések

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Ködös határ (Félreértés, hiba)

BIZONYTALAN ADATOK KEZELÉSE: FUZZY SZAKÉRTŐI RENDSZEREK


Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Geometria I.

Hipotézis-ellenırzés (Statisztikai próbák)

6/1. oldal az 1907/2006/EK 31. cikkelye szerint Nyomtatás dátuma: Átdolgozás dátuma: Biztonsági adatlap

LEKÉRDEZÉSEK SQL-BEN. A relációs algebra A SELECT utasítás Összesítés és csoportosítás Speciális feltételek

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Számelmélet I.

Gazdasági informatika vizsga kérdések

Válasz Páles Zsolt opponensi véleményére

Mesterséges Intelligencia (Artificial Intelligence)

konfidencia-intervallum Logikai vektorok az R-ben március 14.

Természetes számok: a legegyszerűbb halmazok elemeinek. halmazokat alkothatunk, ezek elemszámai természetes 3+2=5

A kvantummechanika általános formalizmusa

Oszlopok. Dr. Németh György főiskolai docens. Oszloptípusok

NUMERIKUS MÓDSZEREK FARAGÓ ISTVÁN HORVÁTH RÓBERT. Ismertető Tartalomjegyzék Pályázati támogatás Gondozó

MATEMATIKA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Digitális technika VIMIAA01

Körös - Maros Nemzeti Park Igazgatóság

Matematika emelt szintû érettségi témakörök Összeállította: Kovácsné Németh Sarolta (gimnáziumi tanár)

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

Nemzeti versenyek évfolyam

Balesetek, valamint gyalogos és kerékpáros közlekedési szokások vizsgálata vasúti átjárókban

Melléklet. Tudományos következtetések és az Európai Gyógyszerügynökség által kiadott elutasítás indoklása

Statisztikai alapismeretek (folytatás)

VI. ORSZÁGOS CSOKOLÁDÉ FESZTIVÁL BIZTONSÁGI TERV. Szerencs, augusztus

Gyakorló feladatok a Közönséges dierenciálegyenletek kurzushoz

Félévi időbeosztás (nagyjából) házi feladat beadási határidőkkel (pontosan) Valószínűségszámítás 2. matematikusoknak és fizikusoknak, 2009 tavasz

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

1. A skót bakák mellkas körmérete N(88, 10). A skót bakák mekkora hányada fér bele egy 84-es zubbonyba?

ÚTMUTATÓ A MÓDSZERTANI SZIGORLAT LETÉTELÉHEZ

GÉPÉSZKARI MATEMATIKA MSC

Játékelmélet és pénzügyek

Geometriai axiómarendszerek és modellek

86 MAM112M előadásjegyzet, 2008/2009

FELTÉTELES VALÓSZÍNŰSÉG, TELJES VALÓSZÍNŰSÉG TÉTELE, BAYES TÉTELE

Valószínőségszámítás és statisztika elıadások Mérnök informatikus BSc szak MANB030, MALB030

1.4 Hányféleképpen rakhatunk sorba 12 könyvet, ha 3 bizonyos könyvet egymás mellé akarunk rakni és

1. Logikailag ekvivalens

Mesterséges intelligencia 1 előadások

Atomfizikai összefoglaló: radioaktív bomlás. Varga József. Debreceni Egyetem OEC Nukleáris Medicina Intézet Kötési energia (MeV) Tömegszám

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Áramütés elleni védelem 1. elıadás

11. Matematikai statisztika

Sztochasztikus folyamatok 1. házi feladat

Funkcionálanalízis. Általánosított függvények Disztribúciók el adás május Lineáris funkcionál

Debreceni Egyetem, Közgazdaság- és Gazdaságtudományi Kar. Feladatok a Gazdasági matematika I. tárgy gyakorlataihoz. Halmazelmélet

Analízis. Ha f(x) monoton nő [a;b]-n, és difható egy (a;b)-beli c helyen, akkor f'(c) 0

A 2011/2012. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának feladatai és megoldásai fizikából. I.

Átírás:

November 5, 2009

i következtetés

Legyen az A t akció az, hogy t perccel a repül gép indulása el tt indulunk otthonról. Kérdés, hogy A t végrehajtásával kiérünk-e id ben? Problemák: 1. hiányos ismeret (utak állapota, más vezet k tervei, stb.) 2. mérés pontatlansága (útinform rádióból) 3. bizonytalanság az akciók kimentelében (kilyukad-e a gumi, stb.) 4. a forgalom modellezése (és el rejelzése) kezelhetetlen komplexitású

Logikai következtetéssel 1. megkockáztatja a tévedést: A 25 id ben odaér vagy 2. olyan következtetésre jut ami nem használható a döntés meghoztalára: A 25 id ben odaér HA nincs baleset a hídon és nem esik az es stb... 3. A 1440 biztosan odaérünk...

A bizonytalanság kezelése Logikában: Tfh az autónak nem lapos a kereke Tfh A 25 id ben odaér ha nincs ellentmondó bizonyíték Milyen feltevésekkel élhetünk? Hogyan kezeljük a nem ismert bizonyítékokat? Az ismert bizonyítékok birtokában, A 25 id ben odaér 0.04 valószín séggel A valószín ség a meggy z dés/hit mértéke. (Fuzzy logika az igazság fokát nézi és NEM bizonytalanságot.)

i következtetés A gyakorlatban a tudás mindíg tökéletlen, mert lusták vagyunk összegy jteni a szabályokat (szakért i tudás) vagy a tényeket (tesztek elvégzése) vagy elméleti és gyakorlati tudatlanság folytán. : A tudás tökéletlenségének (azaz ismeretlen tényeknek és szabályoknak) véletlen hatásként való kezelése. pl., P(A 25 a rádió nem jelentett balesetet) = 0.06 Egy állítás/esemény valószín sége változik annak függvényében hogy mit tapasztalunk. pl., P(A 25 a rádió nem jelentett balesetet, 19h a gép indulása) = 0.15

i következtetés bizonytalan környezetben Tfh., hogy ismerjük az alábbiakat: P(A 25 id ben odaérünk...) = 0.04 P(A 90 id ben odaérünk...) = 0.70 P(A 120 id ben odaérünk...) = 0.95 P(A 1440 id ben odaérünk...) = 0.9999 Melyiket válasszuk? Függ a preferenciáktól (pl. inkább lekéssük a gépet vagy a reptéren órákat várunk) Egy cselekvés kimenetelének az értéke lehet pl a lehetséges kimenetelek értékeinek a valószín ségekkel súlyozott átlaga (azaz a várható érték).

i következtetés Véletlen változók Egy véletlen változónak van neve A (pl. baleset a hídon) és domainje D (pl. {van, nincs}). Minden d D értékre az A = d egy elemi kijelentés.

i következtetés Véletlen változók típusai A következ típusok vannak domain alapján: logikai: ekkor a domain igaz, hamis. pl. Fogfájás (a név mindíg nagybet vel írva). Ekkor a Fogfájás=igaz egy elemi kijelentés. Röviden a Fogfájás=igaz helyett azt írjuk hogy fogfájás (kisbet vel). Pl fogfájás luk azt rövidíti hogy Fogájás=igaz Luk=hamis. diszkrét: megszámlálható domain. pl. Id, ahol a domain pl nap, es, felh, hó. Röviden az Id =nap elemi kijelentés helyett azt írjuk hogy nap. folytonos: X véletlen változó, D R. pl. (X = 3, 2) egy elemi kijelentés.

i következtetés Folytonos változók eloszlásfüggvény: F (x) = P(A < x) s r ség fgv. f (), ha F (x) = x f (t) dt. Pl gausz s r ségfgv: P(x) = 1 e (x µ)2 /2σ 2 2πσ

i következtetés Elemi események Komplex kijelentéseket képezhetünk kijelentések fölött a szokásos logikai operátorokkal (,, ). Folytonos változóknál pl X < 3, 2. Elemi esemény (lehetséges világ): elemi kijelentések konjunkciója, ahol a nyelvben szerepl véletlen változók mindegyike pontosan egyszer szerepel (értéket kap). Pl. ha két logikai véletlen változónk van: Luk és Fogfájás, akkor négy elemi esemény van: luk fogfájás, luk fogfájás, luk fogfájás luk fogfájás.

i következtetés Elemi események tulajdonságai 1. az elemi események egymást kölcsönösen kizárják és halmazuk kimerít, azaz minden lehetséges világot (döntési szituációt) pontosan egy elemi esemény ír le (modellez) 2. egy elemi esemény természetes módon minden lehetséges elemi kijelentéshez igazságértéket rendel 3. minden kijelentés logikailag ekvivalens a neki nem ellentmondó elemi eseményeket leíró kijelentések halmazával. pl luk (luk fogfájás) (luk fogfájás)

i következtetés Jelölések P(a) az a kijelentés valószín sége, pl P(Id =nap) = 0,5. P(A) az A véletlen változó eloszlása, pl P(Id =nap) = 0,2, P(Id =es ) = 0,3 stb. P(A, B) az A és B véletlen változók együttes eloszlása (táblázat).

i következtetés Feltételes valószín ség P(a b) az a kijelentés feltételes valószín sége, feltéve hogy az összes tudásunk b. pl.p(luk fogfajas) = 0, 2 Def.: P(a b) = P(a b)/p(b) (feltéve hogy P(b) > 0). Szorzatszabály: P(a b) = P(a b)p(b) = P(b a)p(a). P(A B) egy táblázat P(A = a i B = b j ), (a i, b j ) Lánc szabály: P(X 1,...X n ) = n i=1 P(X i X 1,...X i 1 )

i következtetés A valószín ség axiómái 1. 0 P(a) 1 2. P(igaz) = 1, P(hamis) = 0 3. P(a b) = P(a) + P(b) P(a b)

i következtetés Egyéb tulajdonságok P( a) = 1 P(a) P(a a) = P(a) + P( a) P(a a) 1 = P(a) + P( a) 0 1 = a D P(A = a) P(A = a A = b) = 0 P(a) = e i e(a) P(e i)

i következtetés Teljes együttes eloszlás Luk Fogfájás Beakad P() nem nem nem 0.567 nem nem igen 0.144 nem igen nem 0.064 nem igen igen 0.016 igen nem nem 0.008 igen nem igen 0.072 igen igen nem 0.012 igen igen igen 0.108

i következtetés i következtetés P(luk beakadas) = 0.008 + 0.012 P(luk fogfajas) = 0.108 + 0.012 + 0.072 + 0.008 + 0.016 + 0.064 (marginális valószín ség: elemi kijelentések valószín sége) általánosan: P(X ) = y Y P(X, y) Feltételfelodás: P(X ) = y Y P(X y)p(y)

i következtetés i következtetés Ismerjük: tények (pl. fogfájás) általános tudás (teljes együttes eloszlás) Kérdés: feltételes valószín ség, pl P(luk fogfajas) =? 1 P(Luk fogfajas) = P(fogfajas) P(Luk, fogfajas) Normalizációval: P(A b) = αp(a, b) = α x P(A, b, x)

i következtetés Két változó független ha az egyik nem tartalmaz információt a másikról. a és b kijelentések függetlenek akkor és csak akkor ha P(a b) = P(a)P(b) P(A, B) = P(A)P(B), P(A B) = P(A) Tömörítés: ha két fglen. részhalmaz akkor 2 n helyett 2 k + 2 m valószín ség A függetlenség szimetrikus reláció a változók felett, míg az okozati kapcsolat aszimetrikus.

i következtetés Feltételes függetlenség a és b kijelentések feltételesen függetlenek c feltevésével akkor és csak akkor ha P(a b c) = P(a c)p(b c) (például a fogfájás és a beakadás közös oka a luk) P(A, B C) = P(A C)P(B C) Tömörítés: P(A, B, C) = P(A, B C)P(C) = P(A C)P(B C)P(C)

P(a b) = P(a b)p(b) = P(b a)p(a) = : P(a b) = P(b a)p(a) P(b) P(Ok Okozat) = P(Okozat Ok)P(Ok) P(Okozat) pl. P(Inuenza Fejfajas) = αp(fejfajas Inuenza)P(Inuenza)

Naív Bayes következtetés Naiv: a tényváltozók páronként feltételesen függetlenek a célváltozót feltéve: P(A B 1,...B n ) = αp(b 1,...B n A)P(A) = αp(a) n i=1 P(B i A)

Összegzés A valószín ség alkalmas a bizonytalan tudás formalizálására Együttes eloszlások deniálják az elemi eseményeket i következtetések levonhatók elemi események valószín ségének összegzésével A teljes együttes eloszlások tömörítése szükséges A tömörítés megoldható a (feltételes) függetlenségek kiaknázásával