题目
4.1 假设在某个地区的疾病普查中,正常细胞(omega_(1))和异常细胞(omega_(2))两类的先验概率分别为P(omega_(1))=0.9,P(omega_(2))=0.1。现在有一待识别的细胞,其观察值为x,从类条件概率密度函数曲线上查得:p(x|omega_(1))=0.2,p(x|omega_(2))=0.4试对该细胞x利用最小误判概率贝叶斯准则进行分类。
4.1 假设在某个地区的疾病普查中,正常细胞($\omega_{1}$)和异常细胞($\omega_{2}$)两类的先验概率分别为$P(\omega_{1})=0.9$,$P(\omega_{2})=0.1$。现在有一待识别的细胞,其观察值为x,从类条件概率密度函数曲线上查得:
$p(x|\omega_{1})=0.2$,$p(x|\omega_{2})=0.4$
试对该细胞x利用最小误判概率贝叶斯准则进行分类。
题目解答
答案
根据贝叶斯准则,计算后验概率:
1. 总概率密度 $p(x) = p(x|\omega_1)P(\omega_1) + p(x|\omega_2)P(\omega_2) = 0.2 \times 0.9 + 0.4 \times 0.1 = 0.22$。
2. 后验概率 $P(\omega_1|x) = \frac{p(x|\omega_1)P(\omega_1)}{p(x)} = \frac{0.2 \times 0.9}{0.22} \approx 0.8182$,
$P(\omega_2|x) = \frac{p(x|\omega_2)P(\omega_2)}{p(x)} = \frac{0.4 \times 0.1}{0.22} \approx 0.1818$。
3. 由于 $P(\omega_1|x) > P(\omega_2|x)$,细胞 $x$ 应分类为正常细胞 $\omega_1$。
**答案:** $\boxed{\omega_1}$
解析
考查要点:本题主要考查贝叶斯分类准则的应用,特别是如何利用后验概率进行分类决策。
解题核心思路:
- 计算总概率密度 $p(x)$,即根据全概率公式将两类的条件概率密度与先验概率结合。
- 计算后验概率 $P(\omega_1|x)$ 和 $P(\omega_2|x)$,通过比较后验概率的大小决定分类结果。
- 分类决策:将样本分到后验概率更大的类别中。
破题关键点:
- 贝叶斯定理的正确应用,明确后验概率的计算公式。
- 比较后验概率或分子部分(即 $p(x|\omega)P(\omega)$)的大小即可分类,无需显式计算后验概率的具体值。
步骤1:计算总概率密度 $p(x)$
根据全概率公式:
$p(x) = p(x|\omega_1)P(\omega_1) + p(x|\omega_2)P(\omega_2) = 0.2 \times 0.9 + 0.4 \times 0.1 = 0.22$
步骤2:计算后验概率
- 正常细胞的后验概率:
$P(\omega_1|x) = \frac{p(x|\omega_1)P(\omega_1)}{p(x)} = \frac{0.2 \times 0.9}{0.22} \approx 0.8182$ - 异常细胞的后验概率:
$P(\omega_2|x) = \frac{p(x|\omega_2)P(\omega_2)}{p(x)} = \frac{0.4 \times 0.1}{0.22} \approx 0.1818$
步骤3:分类决策
比较后验概率:
$P(\omega_1|x) \approx 0.8182 > P(\omega_2|x) \approx 0.1818$
因此,细胞 $x$ 应分类为正常细胞 $\omega_1$。