Bayesian Network和Markov Blanket

Bayesian Network 贝叶斯网络

贝叶斯网络是一种概率图模型,以有向无环图(DAG,Directed Acyclic Graph)的形式描述变量的联合分布概率分布(Joint Probabilistic Distribution):图中的node表示随机变量,边表示节点与节点之间的dependency relationship。


Bayesian Network和Markov Blanket
Bayesian Network和Markov Blanket

数学定义:

给定一组变量V,Bayesian Network是由一个有向无环图G=(V,E)以及对应的联合概率分布P(V)构成,并且该图和概率分布满足Markov Condition:
对于XV,给定X的父亲节点Pa(X),根据P(V)X独立于在图中它所有的非后代节点(non-descendant nodes)。

Bayesian Network和Markov Blanket
由贝叶斯网络的Markov Condition,我们可以得到:

P(V)=XVP(X|Pa(X))

BN的两个重要性质:
- encodes the conditional independence relationships between the variables in the graph structure
- a compact representation of joint probability distribution over variables
Bayesian Network和Markov Blanket

三种连接关系

Bayesian Network和Markov Blanket
Bayesian Network和Markov Blanket

Markov Blanket

Markov Blanket 是这样一组变量:给定一个目标变量的Markov Blanket,其他变量与目标变量都是独立的,在图上就是目标变量的父亲,孩子以及配偶(也具相同孩子的父亲)。从理论上来讲,MB已经包含了预测目标变量的所有信息。MB经常用来筛选特征。
Bayesian Network和Markov Blanket


参考资料

A tutorial on Bayesian Network
A Tutorial on Inference and Learning in Bayesian Networks