Вероятностные рассуждения

Back
14.8. Резюме
В этой главе описаны байесовские сети — тщательно разработанное представле­ние для неопределенных знаний. Байесовские сети играют роль, примерно анало­гичную той, которую выполняет пропозициональная логика применительно к опре­деленным знаниям.
•    Байесовская сеть — это ориентированный ациклический граф, вершины ко­торого соответствуют случайным переменным; с каждой вершиной связано распределение условных вероятностей для этой вершины, если даны ее роди­тельские вершины.
•    Байесовские сети лежат в основе удобного способа представления отношений условной независимости в рассматриваемой проблемной области.
•    Любая байесовская сеть задает полное совместное распределение; каждый элемент совместного распределения определяется как произведение соответ­ствующих элементов в локальных условных распределениях. Байесовская сеть часто позволяет экспоненциально уменьшить размеры вероятностного пред­ставления по сравнению с полным совместным распределением.
•    Многие условные распределения могут быть представлены компактно с по­мощью канонических семейств распределений. Целый ряд канонических рас­пределений используется в гибридных байесовских сетях, которые включают и дискретные, и непрерывные переменные.
•    Под вероятностным выводом в байесовских сетях подразумевается вычисле­ние распределения вероятностей множества переменных запроса, если дано множество переменных свидетельства. Алгоритмы точного вероятностного вывода, такие как алгоритм устранения переменной, позволяют вычислять суммы произведений условных вероятностей настолько эффективно, на­сколько это возможно.
•    В полидеревьях (односвязных сетях) точный вероятностный вывод требует времени, линейно зависящего от размера сети. А в общем случае проблема та­кого вывода неразрешима.
•    Методы стохастической аппроксимации, такие как оценка веса с учетом прав­доподобия и метод Монте-Карло на основе цепи Маркова, позволяют получить приемлемые оценки истинных апостериорных вероятностей в сети и способ­ны справиться с гораздо более крупными сетями по сравнению с точными алгоритмами.
•    Теория вероятностей может применяться в сочетании с идеями представления знаний, заимствованными из логики первого порядка, для создания очень мощных систем формирования рассуждений в условиях неопределенности. Реляционные модели вероятностей (Relational Probability Model — RPM) вклю­чают ограничения на средства представления, которые гарантируют получе­ние полностью определенного распределения вероятностей, которое может быть выражено в виде эквивалентной байесовской сети.
•    Был предложен целый ряд альтернативных систем для формирования рассужде­ний в условиях неопределенности. Вообще говоря, истинностно-функциональные системы не очень хорошо подходят для таких рассуждений.


Back