Модуль $3.1$ научил выражать уверенность числом. Теперь — главный механизм главы: как это число обязано измениться, когда приходит новое свидетельство. У пересчёта есть точная формула, и ей двести шестьдесят лет.
Новое свидетельство не заменяет старую веру — оно её взвешенно пересчитывает.
Суть теоремы БайесаУверенность, которая не умеет меняться, — это упрямство с процентами.
Априорная вера, правдоподобие свидетельства — и апостериорная вера на выходе.
$P(H)$ — априорная: вера до свидетельства. $P(E \mid H)$ — правдоподобие: насколько свидетельство ожидаемо, если гипотеза верна. $P(H \mid E)$ — апостериорная: вера после. Знаменатель — полная вероятность свидетельства по обеим версиям мира.
Пример с зонтом. Вера в дождь до всего: $P(H) = 30\%$. Сосед вошёл с мокрым зонтом: в дождь это случается с вероятностью $90\%$, в сухой день — $5\%$ (лужа, поливалка). Считаем: $P(E) = 0{,}9 \cdot 0{,}3 + 0{,}05 \cdot 0{,}7 = 0{,}305$, и $P(H \mid E) = 0{,}27 / 0{,}305 \approx 88{,}5\%$. Вера выросла с $30$ до $88{,}5$ — сильно, но не до ста: сухие объяснения зонта никуда не делись.
Четыре вопроса на словарь и механику формулы.
Держите в голове дробь: старая вера × правдоподобие, делённые на полную вероятность улики.
1Что обозначает запись $P(H \mid E)$?
2Априорная вероятность $P(H)$ — это:
3Приор дождя $30\%$; мокрый зонт случается в $90\%$ дождливых и $5\%$ сухих дней. Вера после зонта?
4Чем $P(E \mid H)$ отличается от $P(H \mid E)$?
Гигеренцер показал: люди ошибаются в вероятностях, но хорошо считают людей и дни. Переведите задачу в штуки.
Видите мокрый зонт — вы в одном из $270 + 35 = 305$ «зонтовых» дней. Дождливых среди них $270$, то есть $270/305 \approx 88{,}5\%$ — ровно тот же ответ, что у дроби Байеса, но без единой формулы. Эксперименты Гигеренцера и Хоффраге показали: в частотном виде байесовские задачи решает в разы больше людей. Приём универсален: любую задачу этой главы начинайте со слов «представим 1000 случаев».
Половина громких ошибок с вероятностями — это перепутанные местами буквы в условной вероятности.
Следующий модуль покажет самый драматичный случай инверсии: положительный тест на редкую болезнь, где $P(E \mid H) = 90\%$, а $P(H \mid E)$ — меньше десяти.
Формула Байеса — арифметика честной смены мнения.
Главное. $P(H \mid E) = P(E \mid H)P(H)/P(E)$: новая вера — это старая вера, взвешенная правдоподобием свидетельства. В примере с зонтом $30\%$ превращаются в $88{,}5\%$, и тот же ответ даёт счёт в натуральных частотах ($270$ из $305$). Не путайте направления условной вероятности: $P(E \mid H)$ и $P(H \mid E)$ — разные величины, и между ними стоит приор.
Пять вопросов по ключевым идеям модуля. Выберите ответ — сразу увидите верный вариант и пояснение. Прогресс сохраняется.
Образовательный материал. Все числа примера ($0{,}305$; $88{,}5\%$; частоты $270/35$; центр слайдера $94{,}7\%$) проверены расчётом. Ссылки ведут на поиск источника.