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¿Qué es la teoría detrás de rigurosas pruebas de hipótesis?

Entiendo que la prueba de hipótesis es esencialmente una forma de estadística de la prueba por contradicción. En la prueba por contradicción, supongamos que P, entonces evidenciar que el mismo conduce a un resultado Q, que usted sabe que es falsa. Desde que asumimos la consistencia lógica, Q y ~Q no puede ser verdad, por lo tanto ~P.

En la prueba de hipótesis, se comienza con una hipótesis H y hacer una observación, O. Si usted encuentra que P(O | H) << 1, entonces podemos decir que H es raro, en una manera similar a la prueba por contradicción, pero este razonamiento es un heurístico. ¿Cuál es el mecanismo formal detrás de este resultado?

¿Cómo se puede obtener a partir de P(O | H) << 1 y P(H | S) << 1?

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user8734617 Puntos 11

De alguien que se fue hace mucho tiempo entrenado como un frecuentista...

Para un frecuentista, $P(H)$ (y los de otros términos tales como"$P(O\mid H)$$P(H\mid O)$) no tienen sentido. Cualquiera de las $H$ es verdadero o $H$ es falso. Sólo se puede hablar de $P(O)$ asumiendo $H$, o posiblemente $P(O)$ suponiendo que la otra hipótesis de $H_1$ (el segundo se acerca una probabilidad diferente de espacio, otra variable aleatoria, etc.).

Si (suponiendo que $H$) $P(O)$ resulta pequeña (por ejemplo,$10^{-6}$), "rechazar" $H$. Sin embargo, el significado de este rechazo es:

  • No es que te "conozco" $H$ es falso (no),
  • No se que $H$ "probablemente" falso con la "probabilidad" $1-10^{-6}$ (que no tiene sentido para un frecuentista).

El significado es sólo que usted puede ahora afirmar que: cualquiera de las $H$ es falso o $H$ es cierto y que eran extremadamente afortunado con su observación - era uno en un millón.

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Bram28 Puntos 18

Esta es una buena pregunta!

Mi reacción inmediata: No puedes simplemente usar de Bayes Ley aquí?

Es decir, tenemos:

$$P(H|O) = \frac{P(O|H) \cdot P(H)}{P(O)}$$

Así que, mientras esto muestra que $P(H)$ $P(O)$ también están involucrados, al menos esto demuestra que $P(O|H)$ $P(H|O)$ están proporcionalmente relacionados con: la parte inferior $P(O|H)$, el menor $P(H|O)$.

De hecho, si nos encontramos con $P(O|H)<<1$, suponiendo que 'comparables' valores de $P(H)$$P(O)$, tendría sentido que el $P(H|O)<<1$

OK, pero se $P(O)$ $P(H)$ de hecho 'comparables'?

Así, se puede señalar que en la práctica normalmente trato de hacer $P(O)$ a ser bastante baja. Es decir, usted no desea ejecutar un experimento en el que una amplia gama de hipótesis todos predecir $O$, es decir, de la que desea hacer una fuerte predicción. Por ejemplo, si estamos llegando con algunas hipótesis de cómo el fuerte de una persona con la que estoy, no vamos a hacer un experimento que prueba que no puedo levantar un lápiz (que, incluso si soy capaz, nos dice muy poco en cuanto a mi fuerza), sino más bien uno que prueba si puedo levantar un frigorífico (que, si es verdad, diría que mucho más)

Asimismo, la mayoría de las teorías útiles son fuertes teorías, es decir, aquellos para los cuales $P(H)$ es bajo. Una teoría que dice que puedo levantar objetos de hasta el $1$ libra no es una teoría muy útil.

Y por último, los mejores experimentos son los experimentos cruciales, donde cada una de las hipótesis que se asocia con su muy propio de una única observación, lo que es plausible que el $P(O)$ $P(H)$ son de hecho 'comparables'.

Un pensamiento más. ¿Cómo sería posible que $P(O|H)<<1$, y sin embargo no tenemos ese $P(H|O)<<1$? Por Bayes Ley de esto sería cuando se $P(H)$ es alta y $P(O)$ es baja (o, al menos, $P(H)$ es comparativamente mucho mayor que $P(O)$). ¿Qué sería? Sería algún tipo de contexto donde se ejecuta un experimento que hace una predicción que es mucho más específica que la hipótesis ... Y ¿cómo puede ser eso? Bueno, tal vez la predicción se basa en un montón de factores que no tienen nada que ver con la hipótesis. Por ejemplo, podría ser que la predicción puede hacerse únicamente cuando se recurría a todo tipo de hipótesis auxiliares que son, de hecho, raro para ser verdad (o al menos: disminuye significativamente la probabilidad de que la predicción para ser verdad). O: la predicción se basa en la capacidad para ejecutar un super-experimento controlado ... que puede ser poco probable que sea el caso. Y sí, en ese tipo de casos, tiene sentido decir que sólo porque algunos de predicción no salieron de verdad (es decir, nosotros no observamos $O$), no significa que la hipótesis es poco probable, ya que el problema también puede estar en otro lugar (y aquí hay un enlace con la prueba por contradicción: si $H$ (hipótesis verdadera) y $A$ (auxiliar de hipótesis verdadera) y $E$ (experimento ejecutado a la perfección) conducir a una contradicción, podemos rechazar $H$ .. pero también podemos rechazar $A$ o $E$. Así, que es tal vez la lección aquí ... y por qué creo que tu pregunta y la observación de que $P(H|O)$ $P(O|H)$ no son la misma cosa, es una distinción importante para la práctica de los científicos a tener en cuenta!

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Mathias Vetter Puntos 256

Depende de si le preguntas a un Bayesiano o frecuentista. El Bayesiano fundamentalmente, dar la respuesta que @Bram28 dio, es decir, que P(O|H) y P(H|S) están relacionados por el teorema de Bayes.

Permítanme darles la frecuentista vista en su lugar. Un frecuentista diría que P(H|O) no tiene sentido, porque si una hipótesis sostiene o no, no es al azar. Pero lo que tiene sentido es P(O|H) y P(S|K) cuando K denota la hipótesis alternativa). A grandes rasgos, si uno (es decir, la última) de las dos probabilidades condicionales es mucho más grande que el otro, uno decide K. por supuesto, el mecanismo formal (que implica un nivel de p-valores, etc.) es más complicado, pero la idea básica sigue siendo la misma:

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Sixfoot Studio Puntos 780

Quiero tomar una grieta en mí mismo, y a ver si alguien piensa que la respuesta es razonable. user8734617 la respuesta, creo, es en esencia, pero no incluye el "¿qué?"

Ya he asumido que la prueba de hipótesis estadística de la versión de prueba por contradicción, tal vez la prueba por contradicción puede ser de utilidad.

Cuando llevamos a cabo una prueba de hipótesis, se selecciona un nivel de significación, $\alpha.$, Entonces hemos de suponer dos cosas. Primero asumimos que nuestra hipótesis H es verdadera (frecuentista). Pero H no es sólo un valor, es toda una distribución de ese valor. A continuación, suponemos que lo que observamos no es inusual: la probabilidad de que lo que observamos es mayor que $\alpha.$

Desde que asumimos H es verdadera, podemos calcular la probabilidad de nuestras observaciones, basadas en H y compararlo con $\alpha.$ Si la probabilidad es menor que $\alpha$, tenemos una contradicción y, podemos decir, en base a la lógica consecuencia, que cualquiera de H es falsa o nuestra observación fue más inusual de lo que estábamos dispuestos a tolerar.

Es la selección de la $\alpha$, lo que nos permite dibujar una conclusión final. Sin ese valor, no seríamos capaces de decir mucho. Desafortunadamente, este método aún no nos permite ir hacia atrás y plenamente decir cuál es la probabilidad de H es, dada una observación, y sería agradable ser capaz de conectar el enfoque frecuentista para el enfoque Bayesiano en una manera robusta.

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