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Relación entre la correlación y el teorema de Bayes

¿Existe alguna relación entre la correlación de dos variables aleatorias y el Teorema de Bayes?

Un poco de intuición de fondo,

si W = variable aleatoria que denota el número de mujeres en una habitación, y L = variable aleatoria que denota el número de personas de pelo largo en la misma habitación, podemos inferir sobre una variable dada la otra utilizando el valor de la correlación o el valor de la expectativa condicional según el Teorema de Bayes (aunque Bayes trata con eventos, las densidades de probabilidad están ligadas a las expectativas de todos modos)

Gracias

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jmans Puntos 3018

No hay ninguna diferencia esencial entre el Teorema de Bayes y la fórmula $P(A|B)\cdot P(B)=P(AB)$ . Cada una de ellas puede utilizarse fácilmente para demostrar la otra.

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Robert Puntos 192

La relación no es tanto con el Teorema de Bayes como con inferencia y por lo tanto probabilidades condicionales .

Intuitivamente, si dos variables $X$ y $Y$ no están correlacionadas, entonces no se puede esperar que se pueda inferir mucho sobre $Y$ de una realización de $X$ .

He aquí un ejemplo sencillo de 2 realizaciones de variables aleatorias que no están correlacionadas (podría llamarse conjunto de entrenamiento del clasificador):

X  Y
----
1  1
1 -1

Es sencillo calcular que la varianza es cero: $\mathbb{E}(XY) = 0$ .

Por definición y dado que sólo tenemos $1$ s y $-1$ s: $$\begin{align} \mathbb{E}(XY) = & \, \mathbb{P}(X=1, Y=1) + \mathbb{P}(X=-1, Y=-1) \\ &- \mathbb{P}(X=-1, Y=1) - \mathbb{P}(X=1, Y=-1) \end{align} $$

Si utilizamos la definición $\mathbb{P}(Y|X) = \mathbb{P}(X, Y) / \mathbb{P}(X)$ a lo largo podemos refactorizar como:

$$\begin{align} \mathbb{E}(XY) = & \mathbb{P}(X=1) \, \big[\mathbb{P}(Y=1|X=1) - \mathbb{P}(Y=-1|X=1)\big] \, + \\ &\mathbb{P}(X=-1) \, \big[\mathbb{P}(Y=-1|X=-1) - \mathbb{P}(Y=1|X=-1)\big] \end{align} $$

En mi conjunto de entrenamiento simple $X$ nunca es $-1$ y así puedo reducirlo más: $$ \mathbb{E}(XY) = \big[\mathbb{P}(Y=1|X=1) - \mathbb{P}(Y=-1|X=1)\big] $$ Esta igualdad explica cómo la correlación cero está relacionada con el hecho de que $X$ no es una buena señal para la clasificación de $Y$ Las probabilidades condicionales de la derecha son iguales, por lo que no podemos clasificar $Y$ como más probable que sea un $1$ o un $-1$ .

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