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概率图模型(Probabilistic Graphical Models, PGMs)是机器学习与统计学交叉领域的核心技术,通过图结构直观表达变量间的概率依赖关系。
核心概念 图结构基础 节点表示随机变量,边代表概率依赖 有向图(贝叶斯网络)与无向图(马尔可夫网络)的差异化应用场景
R语言实现优势 专用库如gRbase提供图模型操作基础 bnlearn包支持贝叶斯网络结构学习与参数估计 与Stan等概率编程语言的无缝衔接
典型工作流 结构学习:通过爬山算法或约束方法发现变量关系 参数学习:最大似然估计或贝叶斯方法计算条件概率 推理预测:使用联结树算法进行概率查询
应用场景 医疗诊断系统的因果推理 金融市场的风险因素分析 生物基因网络的建模
学习建议 建议先掌握概率论基础,通过R的igraph包可视化理解图结构,再逐步过渡到复杂推理任务。实际建模时需注意过拟合问题,可采用交叉验证评估模型。