贝叶斯网络算法是一种概率图模型,用于描述变量之间的依赖关系。它基于贝叶斯定理,通过概率推理来进行推断和预测。以下是一个简单的贝叶斯网络算法的示例代码:
from pomegranate import *
# 创建节点
burglary = DiscreteDistribution({'T': 0.001, 'F': 0.999})
earthquake = DiscreteDistribution({'T': 0.002, 'F': 0.998})
alarm = ConditionalProbabilityTable(
[['T', 'T', 'T', 0.95],
['T', 'F', 'T', 0.94],
['F', 'T', 'T', 0.29],
['F', 'F', 'T', 0.001],
['T', 'T', 'F', 0.05],
['T', 'F', 'F', 0.06],
['F', 'T', 'F', 0.71],
['F', 'F', 'F', 0.999]], [burglary, earthquake])
john_calls = ConditionalProbabilityTable(
[['T', 'T', 0.90],
['F', 'T', 0.05],
['T', 'F', 0.10],
['F', 'F', 0.95]], [alarm])
mary_calls = ConditionalProbabilityTable(
[['T', 'T', 0.70],
['F', 'T', 0.01],
['T', 'F', 0.30],
['F', 'F', 0.99]], [alarm])
# 创建网络
s1 = State(burglary, name="burglary")
s2 = State(earthquake, name="earthquake")
s3 = State(alarm, name="alarm")
s4 = State(john_calls, name="john_calls")
s5 = State(mary_calls, name="mary_calls")
network = BayesianNetwork("Alarm System")
network.add_states(s1, s2, s3, s4, s5)
network.add_edge(s1, s3)
network.add_edge(s2, s3)
network.add_edge(s3, s4)
network.add_edge(s3, s5)
network.bake()
# 推理和预测
beliefs = network.predict_proba({'john_calls': 'T', 'mary_calls': 'T'})
print("Probability of burglary: ", beliefs[0].parameters[0]['T'])
在这个例子中,我们创建了一个包含5个节点的贝叶斯网络,描述了一个警报系统的状态。我们使用了Pomegranate库来构建和推断网络。首先,我们定义了每个节点的概率分布,然后创建了节点对象。接下来,我们将节点添加到网络中,并指定它们之间的依赖关系。最后,我们使用bake()
方法编译网络,以便进行推理和预测。
在代码的最后,我们使用predict_proba()
方法来预测给定约束条件下的变量的概率分布。在这个例子中,我们预测在John和Mary都打电话的情况下,发生入室盗窃的概率。最后,我们打印出了计算得到的概率。
请注意,这只是一个简单的示例,其中的概率值都是根据假设进行的。实际应用中,需要根据具体的问题和数据来构建和训练贝叶斯网络。
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