贝叶斯参数估计中如何选择先验


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我知道3种进行参数估计的方法,即ML,MAP和贝叶斯方法。对于MAP和Bayes方法,我们需要先验参数,对吗?

假设我有这个模型,其中是参数,为了使用MAP或Bayes进行估计,我在书中读到我们最好选择一个共轭先前的,这是的联合概率,对吧?p(x|α,β)α,βp(α,β)α,β

我有两个问题:

  1. 除了这个共轭数之外,我们还有其他选择吗?

  2. 除了将它们组合在一起,我们是否可以像和一样分别为和选择先验?αβp(α)p(β)


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根据您将使用的软件,先验当然不必与似然函数共轭...首先,最重要的是,您应确保先验能代表您对参数分布的先验信念
Patrick Coulombe

所以我可以分别为参数选择先验,对吗?实际上,我只是想了解贝叶斯线性回归,没有考虑使用任何特定软件
鳄梨

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查找先前的启发,例如,这里
Scortchi-恢复莫妮卡

Answers:


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如评论所述,先验分布表示对参数分布的先验信念。

当先前的信念实际可用时,您可以:

  • 根据矩(例如均值和方差)将它们转换为适合这些矩的公共分布(例如,如果参数位于实线上,则为高斯分布;如果位于,则为Gamma )。R+
  • 使用您对这些信念的直觉理解来建议给定的先验分布,并检查它是否真的符合您的目的并且对任意选择都不敏感(进行稳健性或敏感性分析)

如果没有明确的先验信念,您可以:

p(a,b)p(a)p(b)

  • 请注意,您的后验几乎在所有位置(或适当位置)都是可积的,如果您使用可积先验,则这总是正确的(有关更多详细信息,请参阅贝叶斯后验是否需要适当的分布?),
  • 仅当您对支持范围充满信心时才限制先前的支持(因此请避免这样做)。
  • 最后但并非最不重要的一点是,请确保(大部分时间都是通过实验)确保您选择的先验条件表示您想要表达的内容。我认为,这项任务有时更为关键。永远不会忘记,在进行先验推断本身没有任何意义时,您必须考虑后验(这是先验与可能性的组合)。

非常感谢,能否请您向我推荐一些有关如何进行这种贝叶斯推理的教程?
牛油果

@loganecolss不客气,几个月前我有点伤心,这篇帖子只是我自学的总结,很高兴能为别人提供帮助。关于您的问题,“这种贝叶斯推理”是什么意思?
peuhp

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我也是自学机器学习知识的人,我知道ML,但是这种贝叶斯参数估计方法对我来说是新手,希望您能向我展示一些学习贝叶斯估计和推理的材料; ;-)
鳄梨

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@loganecolss,是MLE,MAP和贝叶斯推断的很好总结。并且此链接很好地总结了如何将先于贝叶斯的推理纳入二项式分布。
Zhubarb 2013年

较小的详细说明:适当的先验表示对参数一致看法。他们不必是您的信念。确实,模型与其他模型相比通常更具说服力。
conjugateprior

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还有经验贝叶斯。想法是调整先于数据:

maxp(z)p(D|z)p(z)dz

虽然起初看起来很尴尬,但实际上与最小描述长度有关。这也是估计高斯过程内核参数的典型方法。


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直接回答以上两个问题:

  1. 除了共轭先验,您还有其他选择来选择非共轭先验。问题在于,如果您选择非共轭先验,则无法进行精确的贝叶斯推断(简单地说,您不能得出封闭形式的后验)。相反,您需要进行近似推断或使用诸如吉布斯采样,拒绝采样,MCMC等采样方法来推导后验。采样方法的问题在于,直观上来说,就像通过反复触摸在黑暗中绘制大象的图片一样,您可能会产生偏见且不完整。人们选择非共轭先验的原因是,在某种可能性下,共轭先验选择非常有限,或者说,大多数是非共轭的。

  2. 是的,您绝对可以。如果α和β是独立的(这是理想条件),则可以通过p(α)p(β)得出它们的联合分布。如果它们不是独立的,则可能需要找出条件概率并进行积分以得出联合分布。

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