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
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
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
1.1k
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
520
Программирование – 1 курс весна 2022 – 9 занятие
dscs
0
620
МАПЗ – весна 2022 – 4 занятие
dscs
0
380
Other Decks in Science
See All in Science
機械学習 - K近傍法 & 機械学習のお作法
trycycle
PRO
1
1.6k
HajimetenoLT vol.17
hashimoto_kei
1
250
コーヒー豆様核 (Coffee-bean nuclei) における形態学的サブタイピングと精選・焙煎特性の同定
jagupath
PRO
0
130
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
1.4k
機械学習 - SVM
trycycle
PRO
2
1.2k
AIPシンポジウム 2025年度 成果報告会 「因果推論チーム」
sshimizu2006
3
560
Snowflake HCLS Meet Upヘルスケアユーザー会紹介
ktatsuya
0
110
共生概念の整理と AIアライメントの構想
hiroakihamada
0
240
AkarengaLT vol.41
hashimoto_kei
1
150
データベース01: データベースを使わない世界
trycycle
PRO
1
1.4k
Non-Gaussian, nonlinear causal discovery with hidden variables and application
sshimizu2006
0
160
因果推論と機械学習
sshimizu2006
1
1.2k
Featured
See All Featured
Navigating the Design Leadership Dip - Product Design Week Design Leaders+ Conference 2024
apolaine
1
380
Unsuck your backbone
ammeep
672
58k
XXLCSS - How to scale CSS and keep your sanity
sugarenia
249
1.3M
B2B Lead Gen: Tactics, Traps & Triumph
marketingsoph
0
180
Speed Design
sergeychernyshev
33
1.9k
How to Grow Your eCommerce with AI & Automation
katarinadahlin
PRO
1
230
Easily Structure & Communicate Ideas using Wireframe
afnizarnur
194
17k
The SEO identity crisis: Don't let AI make you average
varn
0
520
Become a Pro
speakerdeck
PRO
31
6k
StorybookのUI Testing Handbookを読んだ
zakiyama
31
6.9k
Documentation Writing (for coders)
carmenintech
77
5.4k
How STYLIGHT went responsive
nonsquared
100
6.2k
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