beta分布 Beta 分布的物理意義

2021-10-11 06:08:47 字數 772 閱讀 6810

假設某個硬幣,在toss之後,可以很穩定的以

那麼顯然,在

已知的情況下,

發生的概率服從二項分布,其pmf(probability mass functions)為

而的邊緣pmf需要對聯合概率分布

關於求積分,即:

我們對

沒有任何先驗知識。那也就是意味著,我們不知道

的取值更傾向於哪些數(概率或概率密度大),或更不傾向於哪些數(概率或概率密度小);換句話說,在沒有先驗知識的情況下,我們認為

在其可能取值範圍內取任何值都是等概率的,即

將(2)-(4)代入(1)後,我們有:

公式(5)中,等號右邊的分式結構的分子

剛好是beta函式,也被稱為b函式。且有如下性質:

將(6)帶入(5),我們有:

從(7)的表示式中,我們已經可以看出這是乙個beta分布了。進一步來說,如果令

,, 那麼有

這是乙個標準的beta分布。因此我們可以看出,進行

次試驗,成功

次, 失敗

次,那麼

服從乙個標準的引數為

的beta分布。

而且beta分布還是伯努利分布以及二項分布的乙個共軛先驗(conjugate prior)分布。無論是數學形式上還是物理意義上都有著很奇妙的性質。

下面的公式(5full)是正文中公式(5)的完整推導。

參考資料

Beta 分布的應用

考慮如下的遊戲 有乙個魔盒 隨機數生成器 上有乙個按鈕,每按一下按鈕,就均勻地輸出乙個 u 0,1 之間的隨機數,現在按上下,得到10個隨機數,第7大的數是多少?我更進一步發問,第7大的數,要求猜測不超過0.01才算對。對上面的遊戲作如下的數學抽象 x1 x2,xn iid u 0,1 把這 n 個...

beta分布 多項分布與Dirichlet分布

前文我們介紹過二項分布與beta分布,本文是其乙個更加generalized的版本。首先我們先看乙個例子 假設我們有乙個六個面的公平骰子,即,每個面出現的概率都是1 6。我們擲骰子 可以看出,與硬幣不同,骰子有六個面,擲骰子結果不僅僅有兩種可能,有多種可能。我們把這個模型generalize一下,對...

如何理解beta分布?

81 219 81,219 8181 219 0.27 8181 219 0.27 從圖中可以看到這個分布主要落在了 0.2,0.35 間,這是從經驗中得出的合理的範圍。0 hits,0 misses beta 0 hits,0 misses 0 0 和 0 0是一開始的引數,在這裡是81和219。...