Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
(14.04.2021) Семинар – "Введение в АБС: вероятн...
Search
ТиМПИ
April 14, 2021
Science
180
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
(14.04.2021) Семинар – "Введение в АБС: вероятность пропозициональной формулы и основы логико-вероятностного вывода"
ТиМПИ
April 14, 2021
More Decks by ТиМПИ
See All by ТиМПИ
Презентация программы магистратуры СПбГУ "Искусственный интеллект и наука о данных"
dscs
0
780
Презентация программы бакалавриата СПбГУ "Искусственный интеллект и наука о данных"
dscs
0
1k
Услуги лаборатории ТиМПИ
dscs
0
1.4k
Задания для 3 семинара по БД
dscs
0
430
DataBase – осень 2022 – 1 занятие
dscs
0
320
Программирование – 1 курс весна 2022 – 11 занятие
dscs
0
450
Программирование – 1 курс весна 2022 – 10 занятие
dscs
0
510
Программирование – 1 курс весна 2022 – 9 занятие
dscs
0
620
МАПЗ – весна 2022 – 4 занятие
dscs
0
370
Other Decks in Science
See All in Science
データベース11: 正規化(1/2) - 望ましくない関係スキーマ
trycycle
PRO
0
1.2k
データベース06: SQL (3/3) 副問い合わせ
trycycle
PRO
1
1k
水耕栽培:古代の知恵から宇宙農業まで
grow_design_lab
0
150
機械学習 - ニューラルネットワーク入門
trycycle
PRO
0
1.1k
AIPシンポジウム 2025年度 成果報告会 「因果推論チーム」
sshimizu2006
3
540
20260410_SystemsThinking
takusamar
1
110
Kaggle: NeurIPS - Open Polymer Prediction 2025 コンペ 反省会
calpis10000
0
620
Distributional Regression
tackyas
0
550
AI bij literatuuronderzoek in de wetenschap
voginip
0
210
Physical AIを支えるWeights & Biases
olachinkei
1
410
データベース03: 関係データモデル
trycycle
PRO
1
580
データベース05: SQL(2/3) 結合質問
trycycle
PRO
0
1.2k
Featured
See All Featured
Why Our Code Smells
bkeepers
PRO
340
58k
Bootstrapping a Software Product
garrettdimon
PRO
307
120k
Evolving SEO for Evolving Search Engines
ryanjones
0
230
Visualization
eitanlees
152
17k
DBのスキルで生き残る技術 - AI時代におけるテーブル設計の勘所
soudai
PRO
67
56k
ラッコキーワード サービス紹介資料
rakko
1
3.8M
HU Berlin: Industrial-Strength Natural Language Processing with spaCy and Prodigy
inesmontani
PRO
0
440
Information Architects: The Missing Link in Design Systems
soysaucechin
0
1k
Designing for Performance
lara
611
70k
Building Adaptive Systems
keathley
44
3.1k
We Analyzed 250 Million AI Search Results: Here's What I Found
joshbly
1
1.5k
Leveraging Curiosity to Care for An Aging Population
cassininazir
1
310
Transcript
Алгебраические байесовские сети: вероятность пропозициональной формулы и основы логико-вероятностного вывода
Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 1 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 2 / 54
Алгебраические байесовские сети Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 3
/ 54
Алгебраические байесовские сети Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 4
/ 54
Алгебраические байесовские сети Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 5
/ 54
Основные операции Обучение Априорный вывод Апостериорный вывод Н.А. Харитонов 14
апреля 2021 г. 6 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 7 / 54
Атомарное высказывание Обозначение: x Примеры: Человек A знаком с человеком
B Человек B знает пароль от компьютера C Алфавит: Xn = {x0, . . . , xn−1} Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 8 / 54
Квант Имеется Xn = {x0, . . . , xn−1}
Квант: q = ˜ xn−1 ∧ ˜ xn−2 ∧ . . . ∧ ˜ x1 ∧ ˜ x0 Набор квантов Qn - всевозможные кванты длины n Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 9 / 54
Набор квантов Q2 : {q0, q1, q2, q3} q0 =
¯ x1 ∧ ¯ x0 q1 = ¯ x1 ∧ x0 q2 = x1 ∧ ¯ x0 q3 = x1 ∧ x0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 10 / 54
Совершенная дизъюнктивная нормальная форма x0 ⇒ x1 = ¯ x1
¯ x0 ∨ x1 ¯ x0 ∨ x1 x0 = q0 ∨ q1 ∨ q3 ¯ x0 ∨ x1 = ¯ x1 ¯ x0 ∨ x1 ¯ x0 ∨ x1 x0 = q0 ∨ q1 ∨ q3 x0 ⊕ x1 = ¯ x1 x0 ∨ x1 ¯ x0 = q1 ∨ q2 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 11 / 54
Вероятность квантов Вероятностная тройка (Ω, A, P) Ω = Q
A - сигма-алгебра Q P : Ω− > [0; 1] вероятностная мера: P(qi ) ≥ 0∀qi ∈ Q, n−1 i=0 P(qi ) = 1. Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 12 / 54
Вероятность формулы p(F) = P(qi ), qi ∈ SDNF(F) Н.А.
Харитонов 14 апреля 2021 г. 13 / 54
Пример Q2 : {q0, q1, q2, q3} p(q0 ) =
0.5 p(q1 ) = 0.2 p(q2 ) = 0.1 p(q3 ) = 0.2 p(x0 ⇒ x1 ) = p(q0 ∨ q1 ∨ q3 ) = 0.5 + 0.2 + 0.2 = 0.9 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 14 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 15 / 54
Фрагмент знаний со скалярными оценками Вектор вероятностей квантов: Pn q
= {p(q0 ), . . . , p(qn−1 )} Пример: P2 q = {0.5, 0.2, 0.1, 0.2} Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 16 / 54
? Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 17 / 54
? Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 18 / 54
Непротиворечивость фрагмента знаний ∀p(qi ) : p(qi ) = 1;
p(qi ) ≥ 0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 19 / 54
Интервальные оценки вероятности Вектора верхней и нижней границ оценок вероятности:
P+ q = {p+(q0 ), . . . , p+(qn−1 )} P− q = {p−(q0 ), . . . , p−(qn−1 )} ∀p−(qi ), p+(qi ) : p−(qi ) ≤ p+(qi ) Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 20 / 54
? Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 21 / 54
? Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 22 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 23 / 54
Идеал конъюнктов Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 24 /
54
Идеал конъюнктов P2 q =
p(e∨ ) p(x0 ) p(x1 ) p(x0 x1 ) p(x2 ) p(x0 x2 ) p(x1 x2 ) p(x0 x1 x2 ) Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 25 / 54
Матрица I I1 = 1 −1 0 1
; In = In−1 −In−1 0 In−1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 26 / 54
Матрица J I2 =
1 −1 −1 1 0 1 0 −1 0 0 1 −1 0 0 0 1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 27 / 54
Матрица I I3 =
1 −1 −1 1 −1 1 1 −1 0 1 0 −1 0 −1 0 1 0 0 1 −1 0 0 −1 1 0 0 0 1 0 0 0 −1 0 0 0 0 1 −1 −1 1 0 0 0 0 0 1 0 −1 0 0 0 0 0 0 1 −1 0 0 0 0 0 0 0 1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 28 / 54
Матрица I J1 = 1 1 0 1
; Jn = Jn−1 Jn−1 0 Jn−1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 29 / 54
Матрица I J2 =
1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 30 / 54
Матрица I J3 =
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 31 / 54
Преобразование вероятностей Pn q = In × Pn c Pn
c = Jn × Pn q Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 32 / 54
Пример Pc =
1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 × 0.1 0.2 0.3 0.4 = 0.1 + 0.2 + 0.3 + 0.4 0.2 + 0.4 0.3 + 0.4 0.4 = 1 0.6 0.7 0.4 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 33 / 54
Пример Pq =
1 −1 −1 1 0 1 0 −1 0 0 1 −1 0 0 0 1 × 1 0.6 0.7 0.4 = 1 − 0.6 − 0.7 + 0.4 0.6 − 0.4 0.7 − 0.4 0.4 = 0.1 0.2 0.3 0.4 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 34 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 35 / 54
Алфавит x0 : Алексей работает в отделе О1 x1 :
Алексей имеет доступ к ПК1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 36 / 54
Входные данные x0 x1 1 * * 0 0 *
1 1 0 1 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 37 / 54
Входные данные x0 x1 x0 x1 1 * * *
0 0 0 * 0 1 1 1 0 1 0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 38 / 54
Вероятности x1 x2 x3 [1; 1] [0; 1] [0; 1]
[0; 1] [0; 0] [0; 0] [0; 0] [0; 1] [0; 0] [1; 1] [1; 1] [1; 1] [0; 0] [1; 1] [0; 0] [0.4; 0.6] [0.4; 0.8] [0.2; 0.4] Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 39 / 54
Поддержание непротиворечивости Pc − 0 =
1 0.4 0.4 0.2 ; Pc + 0 = 1 0.6 0.8 0.4 ; Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 40 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 41 / 54
Поддержание непротиворечивости P− c = minR (Pc ) P+ c
= maxR (Pc ) Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 42 / 54
Ограничения R = E ∪ D E теория вероятности D
предметная область Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 43 / 54
Ограничения теории вероятностей E = Pq ≥ 0 = I
× Pc ≥ 0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 44 / 54
Ограничения теории вероятностей E =
1 − p(x0 ) − p(x1 ) + p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x0 ) − p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x1 ) − p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x0 x1 ) ≥ 0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 45 / 54
Ограничения предметной области D = P− 0 ≤ P ≤
P+ 0 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 46 / 54
Ограничения предметной области D =
1 ≤ 1 ≤ 1 p− 0 (x0 ) ≤ p(x0 ) ≤ p+ 0 (x0 ) p− 0 (x1 ) ≤ p(x1 ) ≤ p+ 0 (x1 ) p− 0 (x0 x1 ) ≤ p(x0 x1 ) ≤ p+ 0 (x0 x1 ) = 1 ≤ 1 ≤ 1 0.4 ≤ p(x0 ) ≤ 0.6 0.4 ≤ p(x1 ) ≤ 0.8 0.2 ≤ p(x0 x1 ) ≤ 0.4 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 47 / 54
Ограничения R =
1 − p(x0 ) − p(x1 ) + p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x0 ) − p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x1 ) − p(x0 x1 ) ≥ 0 p(x0 x1 ) ≥ 0 1 ≤ 1 ≤ 1 0.4 ≤ p(x0 ) ≤ 0.6 0.4 ≤ p(x1 ) ≤ 0.8 0.2 ≤ p(x0 x1 ) ≤ 0.4 Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 48 / 54
Пример P− c =
1 0.4 0.4 0.2 ; P+ c = 1 0.6 0.8 0.4 ; Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 49 / 54
Алгебраические байесовские сети Вероятность пропозициональной формулы Фрагмент знаний Идеал конъюнктов
Обучение фрагмента знаний Поддержание непротиворечивости Априорный вывод Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 50 / 54
Представление в виде суммы вероятностей конъюнктов p(x0 ⇒ x1 )
= p(q0 ) + p(q1 ) + p(q3 ) = = (1 − p(x0 ) − p(x1 ) + p(x0 x1 )) + (p(x1 ) − p(x0 x1 )) + p(x0 x1 ) = = 1 − p(x0 ) + p(x0 x1 ) Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 51 / 54
Априорный вывод p−(x0 ⇒ x1 ) = minR (1 −
p(x0 ) + p(x0 x1 )) p+(x0 ⇒ x1 ) = maxR (1 − p(x0 ) + p(x0 x1 )) Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 52 / 54
Пример P− c =
1 0.4 0.4 0.2 ; P+ c = 1 0.6 0.8 0.4 ; p(x0 ⇒ x1 ) = [0.6; 1] Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 53 / 54
Алгебраические байесовские сети: вероятность пропозициональной формулы и основы логико-вероятностного вывода
Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. Н.А. Харитонов 14 апреля 2021 г. 54 / 54