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  • 深度學(xué)習(xí)必須掌握的 13 種概率分布

    共 2274字,需瀏覽 5分鐘

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    2022-06-28 11:57

    轉(zhuǎn)自 | 深度學(xué)習(xí)前沿

    作為機(jī)器學(xué)習(xí)從業(yè)者,你需要知道概率分布相關(guān)的知識(shí)。這里有一份最常見的基本概率分布教程,大多數(shù)和使用 python 庫進(jìn)行深度學(xué)習(xí)有關(guān)。

    一 概率分布概述

    • 共軛意味著它有共軛分布的關(guān)系。
    在貝葉斯概率論中,如果后驗(yàn)分布 p(θx)與先驗(yàn)概率分布 p(θ)在同一概率分布族中,則先驗(yàn)和后驗(yàn)稱為共軛分布,先驗(yàn)稱為似然函數(shù)的共軛先驗(yàn)。共軛先驗(yàn)維基百科在這里(https://en.wikipedia.org/wiki/Conjugate_prior)。
    • 多分類表示隨機(jī)方差大于 2。

    • n 次意味著我們也考慮了先驗(yàn)概率 p(x)。

    • 為了進(jìn)一步了解概率,我建議閱讀 [pattern recognition and machine learning,Bishop 2006]。


    二 分布概率與特征
    1.均勻分布(連續(xù))
    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。
    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(yàn)概率 p(x)不考慮伯努利分布。因此,如果我們對(duì)最大似然進(jìn)行優(yōu)化,那么我們很容易被過度擬合。

    • 利用二元交叉熵對(duì)二項(xiàng)分類進(jìn)行分類。它的形式與伯努利分布的負(fù)對(duì)數(shù)相同。

    3.二項(xiàng)分布(離散)
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/binomial.py 
    • 參數(shù)為 n 和 p 的二項(xiàng)分布是一系列 n 個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中成功次數(shù)的離散概率分布。
    • 二項(xiàng)式分布是指通過指定要提前挑選的數(shù)量而考慮先驗(yàn)概率的分布。
    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(fù)對(duì)數(shù)的多伯努利分布具有相同的形式。
    5.多項(xiàng)式分布(離散)
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/multinomial.py
    多項(xiàng)式分布與分類分布的關(guān)系與伯努爾分布與二項(xiàng)分布的關(guān)系相同。
    6.β分布(連續(xù))
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/beta.py
    • β分布與二項(xiàng)分布和伯努利分布共軛。
    • 利用共軛,利用已知的先驗(yàn)分布可以更容易地得到后驗(yàn)分布。
    • 當(dāng)β分布滿足特殊情況(α=1,β=1)時(shí),均勻分布是相同的。
    7.Dirichlet 分布(連續(xù))
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/dirichlet.py 
    • dirichlet 分布與多項(xiàng)式分布是共軛的。
    • 如果 k=2,則為β分布。
    8.伽馬分布(連續(xù))
    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(shù)分布和卡方分布是伽馬分布的特例。
    9.指數(shù)分布(連續(xù))
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/exponential.py
    指數(shù)分布是 α 為 1 時(shí) γ 分布的特例。
    10.高斯分布(連續(xù))
    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(xù)概率分布。
    11.正態(tài)分布(連續(xù))
    代碼:https://github.com/graykode/distribution-is-all-you-need/blob/master/normal.py
    正態(tài)分布為標(biāo)準(zhǔn)高斯分布,平均值為 0,標(biāo)準(zhǔn)差為 1。
    12.卡方分布(連續(xù))
    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(gè)獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)隨機(jī)變量的平方和的分布。

    • 卡方分布是 β 分布的特例

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