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13 種必須掌握的概率分布 !干貨總結!

發布人:數據派THU 時間:2023-05-22 來源:工程師 發布文章
01 概率分布概述


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  • 共軛意味著它有共軛分布的關系。


在貝葉斯概率論中,如果后驗分布 p(θx)與先驗概率分布 p(θ)在同一概率分布族中,則先驗和后驗稱為共軛分布,先驗稱為似然函數的共軛先驗。共軛先驗維基百科在這里(https://en.wikipedia.org/wiki/Conjugate_prior)。

  • 多分類表示隨機方差大于 2。
  • n 次意味著我們也考慮了先驗概率 p(x)。
  • 為了進一步了解概率,我建議閱讀 [pattern recognition and machine learning,Bishop 2006]。

02 分布概率與特征
1、均勻分布(連續)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/uniform.py


均勻分布在 [a,b] 上具有相同的概率值,是簡單概率分布。
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2、伯努利分布(離散)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/bernoulli.py


  • 先驗概率 p(x)不考慮伯努利分布。因此,如果我們對最大似然進行優化,那么我們很容易被過度擬合。
  • 利用二元交叉熵對二項分類進行分類。它的形式與伯努利分布的負對數相同。

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3、二項分布(離散)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/binomial.py


  • 參數為 n 和 p 的二項分布是一系列 n 個獨立實驗中成功次數的離散概率分布。
  • 二項式分布是指通過指定要提前挑選的數量而考慮先驗概率的分布。

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4、多伯努利分布,分類分布(離散)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/categorical.py


  • 多伯努利稱為分類分布。
  • 交叉熵和采取負對數的多伯努利分布具有相同的形式。

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5、多項式分布(離散)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/multinomial.py


多項式分布與分類分布的關系與伯努爾分布與二項分布的關系相同。
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6、β分布(連續)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/beta.py


  • β分布與二項分布和伯努利分布共軛。
  • 利用共軛,利用已知的先驗分布可以更容易地得到后驗分布。
  • 當β分布滿足特殊情況(α=1,β=1)時,均勻分布是相同的。

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7、Dirichlet 分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/dirichlet.py
  • dirichlet 分布與多項式分布是共軛的。
  • 如果 k=2,則為β分布。

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8、伽馬分布(連續)

代碼:

https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/gamma.py


  • 如果 gamma(a,1)/gamma(a,1)+gamma(b,1)與 beta(a,b)相同,則 gamma 分布為β分布。
  • 指數分布和卡方分布是伽馬分布的特例。

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9、指數分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/exponential.py
指數分布是 α 為 1 時 γ 分布的特例。
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10、高斯分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/gaussian.py
高斯分布是一種非常常見的連續概率分布。

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11、正態分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/normal.py
正態分布為標準高斯分布,平均值為 0,標準差為 1。

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12、卡方分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/chi-squared.py
  • k 自由度的卡方分布是 k 個獨立標準正態隨機變量的平方和的分布。
  • 卡方分布是 β 分布的特例

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13、t 分布(連續)
代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/student-t.py
t 分布是對稱的鐘形分布,與正態分布類似,但尾部較重,這意味著它更容易產生遠低于平均值的值。
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via:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need


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關鍵詞: AI

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