人工智能教程 - 數學基礎課程1.6 - 概率論-1-4 定義,直方圖,均值,歸一化等

概率論

  • 概率論是一種處理不確定性的框架(Probability as a mathematical framework for reasoning about uncertainly )
  • Probabilistic models
    — sample space:
    1.) “List” (set) of possible outcomes
    2.) "List"must be :Mutually exclusive and Collectively exhaustive
    3.) Art: to be at the “right” granularity
    — Probability law
  • Axioms of probability
  • Simple examples

直方圖

使用特定的直方圖(Histogram in particular) 可以更好的查看相關數據

  • 通過劃分範圍(經過觀察後),其被稱爲"組距"(class interval)
  • 製作頻率表格(frequency table),很好的總結,但不能從根本上解決顯示的分佈狀況
    排序是一種更好的觀測數據的方法
  • 直方圖(寬,高,面積)
skewed(偏向分佈/偏分)

偏向右側分佈的實例有(Ex if the skewed to the right):house price, income, weight(體重)
左偏:用於食品上的開銷佔總開銷的比例

  • 百分位數 percentiles
  • 四分位數 quartiles 25%
  • 中位數 mediun

從直方圖上(只)可以估算上面三個數值

用哪個數值取決於你最想表達的
(it depends on what you mean by best)

  • 均值 mean best representation of a list of numbers.closest to every element of the list
    可以泛泛地理解爲 balance point
  • 中位數 medium 位置在中間
  • 衆數 mode 數量

歸一化:

將一列數據完全的化爲一個數

the ultimate reduction of a list of numbers to a single number.

  • 極差 range
    最大觀察數據減去最小觀察數據
    (the range is a simply the largest observation minus the smallest observation that is a number in statistics)
  • 四分位差 IQR
    25%位置對應的數減去25%位置對應的數。
    the interquartile range the IQR is just 75th percentile minus the 25th percentile
    實際上,可以幫助你提取中間50%的數據
  • 標準差 SD
    表中數據和平均數之間的偏差的均方根
    standard deviation is the root means square of the deviations of the list from the mean of the list

Def of RMS:

均方根

平方數的平均數的平方根(一種去掉表中元素符號的方法)

root mean square:square root of the mean of the squares

Ex of RMS:
data -1 -5 0 5 1

The RMS of the list is
((1)2+(5)2+02+52+12)/5=3.2\sqrt{((-1)^2 +(-5)^2+0^2+5^2+1^2 )/5}=3.2

Ex of SD:
data 6 3 0 2 4 1

1.The MEAN of the list is

(6+3+2+0+4+1)/6=2.67

2.The list of DEVIATION from the MEAN is

{(6- 2.67), (3- 2.67), (0- 2.67), (2- 2.67), (4- 2.67),(1- 2.67) }
={3.33, 0.33, -2.67, -0.67, 1.33, -1.67}

3.The SD is the RMS of the list of deviations from the MEAN :

SD=((3.33)2+0.332+(2.67)2+(0.67)2+1.332+(1.67)2)/6=(23.33/6)=1.97\color{red}SD=\sqrt{((3.33)^2 +0.33^2+(-2.67)^2+(-0.67)^2+1.33^2+(-1.67)^2 )/6}=\sqrt{(23.33/6)}=1.97

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