最大似然估计与最大后验概率估计

概率与统计

概率是已知模型、参数推数据,而统计是已知数据推模型和参数。
似然和概率是两个意思很相似的词,但含义不同。相当于从不同视角理解同一个东西。
对于函数 P(x|\theta),其中x为数据,\theta为参数。

  • 若参数\theta是确定的,数据x是未知的,则P叫概率函数。描述的是,对于不同的样本x,其出现时的概率是多少;
  • 若数据x是已知的,参数\theta是未知的,则P就叫似然函数。描述的是,对于不同的参数\theta,出现样本点x的概率是多少;

贝叶斯公式

P(A|B)=\frac{P(B|A)P(A)}{P(B)} = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B|A)P(A)+P(B|~A)P(~A)}

最大似然估计

已知一组样本 x_1,x_2,...,x_n,和模型f(x|\theta),估计其参数\theta
似然估计认为,已经出现的事件就是发生可能性最大的事件。
任一样本x_i,发生的概率为f(x_i|\theta)。因此对于这组样本,其整体发生的概率,即联合分布概率为 L(x_1;...;x_n|\theta)=\prod _{i=1}^{n}f(x_i|\theta)
只需要对L求极大值即可,一般会根据情况取ln,求导。若不可导,则利用函数特性求解。

最大后验概率估计

最大似然估计时,估计的是 P(x|\theta)(P即f)。而最大后验概率估计,估计的是P(x|\theta)P(\theta),即将参数本身的概率也考虑进去,既希望概率最大,也希望参数自身先验概率也最大,相当于是一个期望更大值的正则项。举例解释见例子
\frac{P(x|\theta)P(\theta)}{P(x)}=P(\theta|x),其中P(x)已知了,所以估计P(x|\theta)P(\theta)就是估计P(\theta|x),即后验概率。
在求解时可将P(\theta)代入,同理求解最大值,得到得到最大后验概率估计。

参考:最大似然与最大后验·理解二者的具体计算,例子

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