[2주차]인공지능 수학 - 20211216(1)

김동영·2021년 12월 16일
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확률의 개념

표본 공간

가능한 경우의 수

사건

표본 공간의 원소

확률

어떠한 사건이 일어나는 경우/표본 공간

조합

어떤 집합에서 순서에 상관없이 뽑은 원소의 집합

덧셈법칙

사건 A가 일어날 확률 : P(A)
사건 A 나 B가 일어날 확률 : P(A) \cup P(B)
사건 A와 B가 동시에 일어날 확률 : P(A) \cap P(B)

P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)

조건부 확률

어떤 사건 A가 일어났을 때, 다른사건 B가 일어날 확률 단 P(A) > 0

P(BA)=P(AB)P(A),P(A)>0P(B|A) = {P(A \cap B) \over P(A)}, P(A) > 0

Ex) 주사위를 하나 던졌는데 4이상의 수가 나왔을 때, 그 수가 짝수일 확률은
A : 4 이상의 수가 나오는 사건
P(A) = 121 \over 2
B : 짝수가 나오는 사건
P(B) = 131 \over 3

P(AB)=26=13P(A \cap B) = {2 \over 6} = {1 \over 3}
P(BA)=P(AB)P(A)=1312=23P(B|A) = {P(A\cap B) \over P(A)} = {{1 \over 3} \over {1 \over 2}} = {2 \over 3}

곱셈법칙

P(AB)=P(BA)P(A)P(A \cap B) = P(B|A)P(A)

서로 독립

P(BA)=P(B)P(B|A) = P(B)인 경우 사건 A 와 B는 서로 독립이다.

P(AB)=P(BA)P(A)=P(B)P(A)P(A \cap B) = P(B|A)P(A) = P(B)P(A)

여사건

사건 A의 여사건 : 사건 A가 일어나지 않을 사건

AcA^c

어떤 사건과 그 여사건은 서로 배반(둘 중 하나는 반드시 일어남)

P(AAc)=P(A)+P(Ac)=1P(A)=1P(Ac)P(A \cup A^c) = P(A) + P(A^c) = 1 \\ P(A) = 1-P(A^c)

분할법칙

B=(AB)(AcB)B = (A \cap B) \cup (A^c \cap B)

이라고 표현할 수 있고 여기서 P(AB)P(A \cap B)P(AcB)P(A^c \cap B)는 서로 배반이다.

따라서

P(B)=P[AB)(AcB)]=P(AB)+P(AcB)P(B) = P[A \cap B) \cup (A^c \cap B)] = P(A \cap B) + P(A^c \cap B)

베이즈 정리

P(AB)=P(AB)P(B)=P(BA)P(A)P(BA)P(A)+P(BAc)P(Ac)P(A|B) = {P(A \cap B) \over P(B)} ={P(B|A)P(A) \over P(B|A)P(A) + P(B|A^c)P(A^c)}

사건 B1,B2,,BkB_1, B_2, \dots, B_k가 표본 공간 S의 분할 일 때,

정보가 P(A|B)에 관련된 정보가 주어져 있을 때, P(B|A)를 구할 수 있는 방법이라고 이해됨.

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