中国的博客,走近我们的产品、技术和文化
Google 中国的博客,走近我们的产品、技术和文化
数学之美 系列十九 - 马尔可夫链的扩展 贝叶斯网络 (Bayesian Networks)
2007年1月28日
发表者:Google 研究员,吴军
我们在前面的系列中多次提到
马尔可夫链 (Markov
Chain)
,它描述了一种状态序列,其每个状态值取决于前面有限个状态。这种模型,对很多实际问题来讲是一种很粗略的简化。在现实生活中,很多事物相互的关系并不能用一条链来串起来。它们之间的关系可能是交叉的、错综复杂的。比如在下图中可以看到,心血管疾病和它的成因之间的关系是错综复杂的。显然无法用一个链来表示。
我们可以把上述的
有向图
看成一个网络,它就是贝叶斯网络。其中每个圆圈表示一个状态。状态之间的连线表示它们的因果关系。比如从心血管疾病出发到吸烟的弧线表示心血管疾病可能和吸烟有关。当然,这些关系可以有一个量化的可信度 (belief),用一个概率描述。我们可以通过这样一张网络估计出一个人的心血管疾病的可能性。在网络中每个节点概率的计算,可以用贝叶斯公式来进行,贝叶斯网络因此而得名。由于网络的每个弧有一个可信度,贝叶斯网络也被称作信念网络 (belief networks)。
和马尔可夫链类似,贝叶斯网络中的每个状态值取决于前面有限个状态。不同的是,贝叶斯网络比马尔可夫链灵活,它不受马尔可夫链的链状结构的约束,因此可以更准确地描述事件之间的相关性。可以讲,马尔可夫链是贝叶斯网络的特例,而贝叶斯网络是马尔可夫链的推广。
使用贝叶斯网络必须知道各个状态之间相关的概率。得到这些参数的过程叫做训练。和训练马尔可夫模型一样,训练贝叶斯网络要用一些已知的数据。比如在训练上面的网络,需要知道一些心血管疾病和吸烟、家族病史等有关的情况。相比马尔可夫链,贝叶斯网络的训练比较复杂,从理论上讲,它是一个 NP-complete 问题,也就是说,对于现在的计算机是不可计算的。但是,对于某些应用,这个训练过程可以简化,并在计算上实现。
值得一提的是 IBM Watson 研究所的茨威格博士 (Geoffrey Zweig) 和西雅图华盛顿大学的比尔默 (Jeff Bilmes) 教授完成了一个通用的贝叶斯网络的工具包,提供给对贝叶斯网络有兴趣的研究者。
贝叶斯网络在图像处理、文字处理、支持决策等方面有很多应用。在文字处理方面,语义相近的词之间的关系可以用一个贝叶斯网络来描述。我们利用贝叶斯网络,可以找出近义词和相关的词,在 Google 搜索和 Google 广告中都有直接的应用。
標籤
编程之夏,UR
创新
创意改善社会 公益温暖中国
促进智能能源利用
大学
谷歌翻译,即时相机翻译,Instant Camera Translation
谷歌十周年系列
谷歌艺术与文化
观妙中国,Shadow Art,智玩皮影
广告
广告安全
互联网,Internet
科技
女性开发者
社会
视频广告
数据中心
数字营销
搜索
网站管理员
文化研究所
艺术计划
音乐搜索
愚人节
增强型广告系列
智能隐形眼镜项目
中小企业
adexchange
Admob
admob sdk
Ads
Adsense
AdWords
android
android m
Android应用开发中国大学生挑战赛
App Inventor
Calendar
cardboard
CES
Chrome
Chrome Web Store
Chrome,Chrome实验
Chrome实验
CI
Code Jam
corporate
Creative
Cross-device
Cultural Institute
culture
Data Center
DevArt
Developer
display
diversity
Doodle
DoubleClick
G+
G2G,Culture
GA&C
gaming
Global Impact Awards
Gmail
Gogle科学挑战赛
Good to Know
Google Ads
Google AdWords
Google Analytics
Google Art Project
Google Arts & Culture
Google Code-in竞赛
Google Demo Day Asia
Google Docs
Google Doodle
Google Drive
Google Drive 云端硬盘
Google Fiber
Google Font
Google for Startups
Google Green
Google I/O
Google Image Search
Google Keep
Google partners
Google Play
Google Science Fair
Google Search
Google Top Contributor Summit
Google Translate
Google Trend
Google Trends
Google Zeitgeist 2012
Google安全系统
Google博士生奖研金
Google翻译
Google奖学金
Google杰出贡献者峰会
Google科学挑战赛
Google网站管理员
Google网站管理员,Webmaster
Google文化研究所
Google在线营销挑战赛
Google中国教育高峰会
IME 输入法
Innovation
Made with Code
maps
mobile ads
mobile ads sdk
Modoo
moonshot
native ads
Nexus
programmatic buying
Project X
Pwn20wn及Pwnium3 黑客大赛
Remarketing. Ads
Search
Security
smb
Solve for X
Street view
student
UR
VR
Web Platform Docs
web security
Webmaster
year in search 2014
YouTube
zeitgeist
博客归档
2024
11月
10月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2023
12月
11月
10月
9月
5月
4月
3月
2月
2022
11月
10月
5月
4月
2月
1月
2021
10月
9月
5月
4月
3月
2月
2020
12月
5月
4月
3月
2019
10月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2018
12月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
3月
2月
1月
2017
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2016
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2015
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2014
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2013
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2012
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2011
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2010
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2009
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2008
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2007
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
1月
2006
12月
11月
10月
9月
8月
7月
6月
5月
4月
3月
2月
Feed