Αναγνώριση Προτύπων. Σήμερα! Λόγος Πιθανοφάνειας Πιθανότητα Λάθους Κόστος Ρίσκο Bayes Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις

Σχετικά έγγραφα
Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

Αναγνώριση Προτύπων 1

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

όπου ω j η κλάση j και x το διάνυσμα χαρακτηριστικών Ένας τυπικός κανόνας απόφασης είναι να επιλέγουμε την κλάση με τη μέγιστη P[ω j x]

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

{ i f i == 0 and p > 0

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

Εισαγωγικά. 1.1 Η σ-αλγεβρα ως πληροφορία

Αποδεικτικές Διαδικασίες και Μαθηματική Επαγωγή.

Ας υποθέσουμε ότι ο παίκτης Ι διαλέγει πρώτος την τυχαιοποιημένη στρατηγική (x 1, x 2 ), x 1, x2 0,

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Αλγόριθμοι & Βελτιστοποίηση

Η εξίσωση Black-Scholes

Επιχειρησιακή Ερευνα Ι

Οι γέφυρες του ποταμού... Pregel (Konigsberg)

Κεφάλαιο Η εκθετική κατανομή. Η πυκνότητα πιθανότητας της εκθετικής κατανομής δίδεται από την σχέση (1.1) f(x) = 0 αν x < 0.

Εστω X σύνολο και A μια σ-άλγεβρα στο X. Ονομάζουμε το ζεύγος (X, A) μετρήσιμο χώρο.

Σχέσεις και ιδιότητές τους

5.1 Μετρήσιμες συναρτήσεις

Κληρονομικότητα. Σήμερα! Κλάση Βάσης Παράγωγη κλάση Απλή κληρονομικότητα Protected δεδομένα Constructors & Destructors overloading

ΜΙΚΡΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ Η ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΙΚΗ ΑΠΟΦΑΣΗ. Άσκηση με θέμα τη μεγιστοποίηση της χρησιμότητας του καταναλωτή

Επίλυση ειδικών μορφών ΣΔΕ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

Ταξινόμηση των μοντέλων διασποράς ατμοσφαιρικών ρύπων βασισμένη σε μαθηματικά κριτήρια.

602. Συναρτησιακή Ανάλυση. Υποδείξεις για τις Ασκήσεις

Συναρτήσεις & Κλάσεις

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΚΟΛΛΙΝΤΖΑ ΜΑΘΗΜΑ: ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

17 Μαρτίου 2013, Βόλος

Ανεξαρτησία Ανεξαρτησία για οικογένειες συνόλων και τυχαίες μεταβλητές

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, Ιδιοτιμές με πολλαπλότητα, Εκθετικά πινάκων. 9 Απριλίου 2013, Βόλος

Pointers. Σημερινό Μάθημα! Χρήση pointer Τελεστής * Τελεστής & Γενικοί δείκτες Ανάκληση Δέσμευση μνήμης new / delete Pointer σε αντικείμενο 2

Εφαρμογές στην κίνηση Brown

Προτεινόμενα θέματα στο μάθημα. Αρχές Οικονομικής Θεωρίας ΟΜΑΔΑ Α. Στις προτάσεις από Α.1. μέχρι και Α10 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της

Η ανισότητα α β α±β α + β με α, β C και η χρήση της στην εύρεση ακροτάτων.

Ο όρος εισήχθηκε το 1961 από τον Bellman Αναφέρεται στο πρόβλημα της ανάλυσης δεδομένων πολλών μεταβλητών καθώς αυξάνει η διάσταση.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΡΧΕΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ανεξαρτησία Ανεξαρτησία για οικογένειες συνόλων και τυχαίες μεταβλητές

1. Εστω ότι A, B, C είναι γενικοί 2 2 πίνακες, δηλαδή, a 21 a, και ανάλογα για τους B, C. Υπολογίστε τους πίνακες (A B) C και A (B C) και

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΤΑΞΗ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Β ΤΑΞΗ. ΘΕΜΑ 1ο

Ανελίξεις σε συνεχή χρόνο

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

Μονάδες α. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον παρακάτω πίνακα σωστά συµπληρωµένο.

Παντού σε αυτό το κεφάλαιο, αν δεν αναφέρεται κάτι διαφορετικό, δουλεύουμε σε ένα χώρο πιθανότητας (Ω, F, P) και η G F είναι μια σ-άλγεβρα.

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΤΡΙΩΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ A ΛΥΚΕΙΟΥ. Ονοματεπώνυμο Τμήμα

Εισαγωγικές Διαλέξεις στην Θεωρία των Αλυσίδων Markov και των Στοχαστικών Ανελίξεων. Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Εκφωνήσεις και Λύσεις των Θεμάτων

Ευρωπαϊκά παράγωγα Ευρωπαϊκά δικαιώματα

Ο Ισχυρός Νόμος των Μεγάλων Αριθμών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

«ΔΙΑΚΡΙΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ»

Κεφάλαιο 1. Πίνακες και απαλοιφή Gauss

Το κράτος είναι φτιαγμένο για τον άνθρωπο και όχι ο άνθρωπος για το κράτος. A. Einstein Πηγή:

HY 280. θεμελιακές έννοιες της επιστήμης του υπολογισμού ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Γεώργιος Φρ.

Εισαγωγικές Διαλέξεις στην Θεωρία των Αλυσίδων Markov και των Στοχαστικών Ανελίξεων. Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Παραβολή ψ=αχ 2 +βχ+γ, α 0. Η παραβολή ψ = αχ 2. Γενικά : Κάθε συνάρτηση της μορφής ψ=αχ 2 + βχ +γ, α 0 λέγεται τετραγωνική συνάρτηση.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Εαρινό Εξάμηνο

Γενικό Λύκειο Μαραθοκάμπου Σάμου. Άλγεβρα Β λυκείου. 13 Οκτώβρη 2016

Classes. Σημερινό Μάθημα. Constructor και destructor Συναρτήσεις μέλη const Inline συναρτήσεις Δηλώσεις κλάσεων Σύνθετες κλάσεις

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ. Πρώτη Γραπτή Εργασία. Εισαγωγή στους υπολογιστές Μαθηματικά

Μεγάλες αποκλίσεις* 17.1 Η έννοια της μεγάλης απόκλισης

Στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις

Ανεξαρτησία Ανεξαρτησία για οικογένειες συνόλων και τυχαίες μεταβλητές

Εκφωνήσεις και Λύσεις των Θεμάτων

Γραμμική Ανεξαρτησία. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. 17 Μαρτίου 2013, Βόλος

Συναρτήσεις. Σημερινό μάθημα

Σημειώσεις Μαθηματικών Μεθόδων. Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Αναγνώριση Προτύπων. Σήμερα! Περιεχόμενο μαθήματος Διαδικαστικά Απαλλακτικές Εργασίες Εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος

ιάσταση του Krull Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη Χ. Χαραλαμπους (ΑΠΘ) ιάσταση του Krull Ιανουάριος, / 27

ΣΤΟ ΦΑΡΜΑΚΕΙΟ. Με την πιστοποίηση του έχει πρόσβαση στο περιβάλλον του φαρμακείου που παρέχει η εφαρμογή.

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 27 ΜΑΪΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Martingales. 3.1 Ορισμός και παραδείγματα

Μεγάλες αποκλίσεις* 17.1 Η έννοια της μεγάλης απόκλισης

Ο τύπος του Itô. f (s) ds (12.1) f (g(s)) dg(s). (12.2) t f (B s ) db s + 1 2

Διανυσματικές Συναρτήσεις

Δ Ι Α Κ Ρ Ι Τ Α Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α. 1η σειρά ασκήσεων

Εκφωνήσεις και Λύσεις των Θεμάτων

Αρτιες και περιττές συναρτήσεις

Δήμος Σωτήριος Υ.Δ. Εργαστήριο Λογικής & Επιστήμης Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής & Υπολογιστών Σ.Η.Μ.Μ.Υ. Ε.Μ.Π.

τεσσάρων βάσεων δεδομένων που θα αντιστοιχούν στους συνδρομητές

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 30 ΜΑΪΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΣΥΝΟΛΑ (προσέξτε τα κοινά χαρακτηριστικά των παρακάτω προτάσεων) Οι άνθρωποι που σπουδάζουν ΤΠ&ΕΣ και βρίσκονται στην αίθουσα

τους στην Κρυπτογραφία και τα

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ

ΑΣΕΠ 2000 ΑΣΕΠ 2000 Εμπορική Τράπεζα 1983 Υπουργείο Κοιν. Υπηρ. 1983

CSE.UOI : Μεταπτυχιακό Μάθημα

ΣΤΟ ΙΑΤΡΕΙΟ. Με την πιστοποίηση του αποκτά πρόσβαση στο περιβάλλον του ιατρού που παρέχει η εφαρμογή.

Αρτιες και περιττές συναρτήσεις

Ψηφιακή Εικόνα. Σημερινό μάθημα!

Δημήτρης Χελιώτης ΕΝΑ ΔΕΥΤΕΡΟ ΜΑΘΗΜΑ ΣΤΙΣ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ

Περίληψη. του Frostman 4.1. Τέλος, η ϑεωρία του μέτρου Hausdorff αναπτύσσεται περαιτέρω στην τελευταία παράγραφο. Εισαγωγή 2

Πιθανότητες ΙΙ 1 o Μέρος. Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Επίλυση δικτύων διανομής

21/11/2005 Διακριτά Μαθηματικά. Γραφήματα ΒΑΣΙΚΗ ΟΡΟΛΟΓΙΑ : ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΟΙ Δ Ι. Γεώργιος Βούρος Πανεπιστήμιο Αιγαίου

Αναλυτικές ιδιότητες

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. H λογική ασχολείται με δύο έννοιες, την αλήθεια και την απόδειξη. Oι έννοιες αυτές έχουν γίνει

Επιλογή Χαρακτηριστικών Feature selection Αντικειμενική συνάρτηση Φίλτρα Wrappers Διαδικασία Αναζήτησης Σειριακοί αλγόριθμοι Εκθετικοί αλγόριθμοι

Έννοια. Η αποδοχή της κληρονομίας αποτελεί δικαίωμα του κληρονόμου, άρα δεν

Αναγνώριση Προτύπων. Σημερινό Μάθημα

Transcript:

Αναγνώριση Προτύπων Σήμερα! Λόγος Πιθανοφάνειας Πιθανότητα Λάθους Πιθανότητα Λάθους Κόστος Ρίσκο Bayes Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις 1

Λόγος Πιθανοφάνειας Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να ταξινομήσουμε ένα αντικείμενο βάσει ενός χαρακτηριστικού διανύσματος x. Το κριτήριο θα ήταν: «Διάλεξε την πιο πιθανή κλάση δεδομένου της μέτρησης x Ή πιο επίσημα: «Υπολόγισε την εκ των υστέρων πιθανότητα για κάθε κλάση P(ω i x) και διάλεξε την κλάση με τη μεγαλύτερη P(ω i x)» Λόγος Πιθανοφάνειας Πιο αλγοριθμικά, για δύο κλάσεις: Ή πιο μαθηματικά: 2

Θεώρημα Bayes & Στατιστική Αναγνώριση Προτύπων Εξαιτίας της Ταξινόμηση προτύπων το θεώρημα Bayes εκφράζεται ως: όπου ω j η κλάση j και x το διάνυσμα χαρακτηριστικών Ένας τυπικός κανόνας απόφασης είναι να επιλέγουμε την κλάση με τη μέγιστη P[ω j x] P[ω j ] εκ των προτέρων πιθανότητα P[ω j x] εκ των υστέρων πιθανότητα P[x ω j ] πιθανοφάνεια P[x] σταθερά κανονικοποίησης Λόγος Πιθανοφάνειας Δεδομένου του θεωρήματος Bayes: H P(x) μπορεί να απλοποιηθεί και μετά από ανακατάταξη της σχέσης προκύπτει ο λόγος πιθανοφάνειας Λ(x) και ο κανόνας απόφασης του Bayes: 3

Κανόνας Απόφασης Bayes Άσκηση Δεδομένου προβλήματος ταξινόμησης με τις πιο κάτω υπό συνθήκη πιθανότητες και υποθέτοντας ίσες εκ των προτέρων πιθανότητες, εξάγετε κανόνα απόφασης. Κανόνας Απόφασης Bayes Λύση Αντικαθιστώντας στον κανόνα: Απλοποιώντας Λογαριθμόντας 4

Κανόνας Απόφασης Bayes Λύση Πιθανότητα Λάθους Η απόδοση κάθε κανόνα απόφασης μπορεί να εκτιμηθεί με την πιθανότητα λάθους P[error] Χρησιμοποιώντας το θεώρημα ολικής πιθανότητας μπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση: 5

Θεώρημα ολικής πιθανότητας από 2 ο μάθημα Έστω Β1,Β 2,,Β Ν γεγονότα, χωρίς κοινά στοιχεία που η ένωση τους συμπίπτει με το χώρο δειγματοληψίας S, ονομάζονται διαμερισμός του S. Ένα γεγονός Α μπορεί να εκφραστεί ως: Θεώρημα ολικής πιθανότητας από 2 ο μάθημα Αφού τα Β 1,Β 2,,Β Ν είναι αλληλοαποκλειώμενα: λ λ Για αυτό 6

Πιθανότητα Λάθους Η πιθανότητα λάθους: Δεδομένου ότι η υπό συνθήκη πιθανότητα λάθους P[error ω i ] μπορεί να εκφραστεί ως Για δύο κλάσεις γίνεται Πιθανότητα Λάθους Άσκηση Λόγω ότι υποθέσαμε ίσες εκ των προτέρων πιθανότητες P[error] = (ε1 + ε2)/2 7

Κόστος Μέχρι τώρα υποθέσαμε ότι το κόστος λάθους κατάταξης είναι το ίδιο ανεξαρτήτου κλάσης Αν όμως κατατάξουμε μία ενεργή νάρκη ως ανενεργή το κόστος είναι μεγαλύτερο από το να κατατάξουμε μία ανενεργή νάρκη ως ενεργή. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούμε τη συνάρτηση κόστους C ij όπου αντιπροσωπεύει το κόστος της επιλογής κλάση ω i όταν η σωστή είναι η ω j Ρίσκο Bayes Ορίζεται το Ρίσκο Bayes ως η μέση τιμή του κόστους: 8

Ρίσκο Bayes Πως μπορούμε να ελαχιστοποιήσουμε το κόστος; Δεδομένου: Το ρίσκο είναι Παρατηρήστε ότι Ρίσκο Bayes Με προσθαφαίρεση στην προηγούμενη σχέση παίρνουμε: Και τελικά: 9

Ρίσκο Bayes Συνεπώς η ελαχιστοποίηση του ρίσκου, περιορίζεται στην ελαχιστοποίηση της σχέσης: Ρίσκο Bayes Δεδομένου ότι μας ενδιαφέρει η ελαχιστοποίηση της προηγούμενης σχέσης, θα μπορούσαμε να θέσουμε g(x)<0, οπότε προκύπτει: Και τελικά: 10

Ρίσκο Bayes Άσκηση Θεωρήστε πρόβλημα ταξινόμησης με δύο κλάσεις που ορίζονται από τις συναρτήσεις πιθανοφάνειας Υποθέστε P[ω 1 ]=Ρ[ω 2 ]=0,5 C 11 =C 22 =0, C 12 =1, C 21 =3 1/2. Ορίστε κανόνα που ελαχιστοποιεί το σφάλμα Ρίσκο Bayes Λύση 11

Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις Ο κανόνας απόφασης που ελαχιστοποιεί το Ρ[error] γενικεύεται για προβλήματα πολλών κλάσεων Θα μπορούσαμε να γράψουμε ότι: Σύμφωνα με όσα έχουμε πει: Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις Το πρόβλημα ελαχιστοποήσεις του P[error], ισοδυναμεί με μεγιστοποίηση του P[correct]: 12

Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις Δηλώνουμε α i την απόφαση επιλογής της ω i Δηλώνουμε ως α(x) τη συνάρτηση απεικόνισης του x στις κλάσεις: ω { a, a } i : α( x ) 1 2,..., a c Το υπό συνθήκη ρίσκο αντιστοίχισης του x στην ω i είναι: Και το αντίστοιχο ρίσκο Bayes Ελάχιστη πιθανότητα λάθους για πολλές κλάσεις To πρόβλημα μας λοιπόν ισοδυναμεί με ελαχιστοποίηση του R(α(x)/x) 13

Κανόνας Διακριτές συναρτήσεις Αν g i (x)>g j (x) i j τότε x ω i κλάση συναρτήσεις χαρακτηριστικά 14