Maths Bayes Theorem
बेयस का सिद्धांत क्या है?
बेयस का सिद्धांत प्रायिकता सिद्धांत का मौलिक सिद्धांत है जो सर्वाधिकारिक प्रायिकता के बारे में तर्क करने के लिए एक ढांचा प्रदान करता है। यह हमें एक घटना की संभावना की गणना करने की अनुमति देता है, जो इसके बारे में हमें दूसरी संबंधित घटनाओं के बारे में जानकारी होने की पूर्वस्थिति होती है।
बेयस के सिद्धांत को समझना
बेयस का सिद्धांत निम्नानुसार व्यक्त होता है:
$$P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}$$
जहां:
- $P(A|B)$ व्यवस्थापक संभावना है कि आयाम $A$ की होने की संभावना, जबकि घटना $B$ पहले से हो चुकी है। इसे पोस्टीरियर संभावना के रूप में जाना जाता है।
- $P(B|A)$ व्यवस्थापक संभावना है कि घटना $A$ पहले से हो चुकी है, जबकि घटना $B$ हो चुकी है। इसे लाभ्यता के रूप में जाना जाता है।
- $P(A)$ व्यवस्थापक संभावना है कि घटना $A$ हो रही है, चाहे घटना $B$ होती हो या न हो। इसे पूर्वस्थिति संभावना के रूप में जाना जाता है।
- $P(B)$ व्यवस्थापक संभावना है कि घटना $B$ हो रही है, चाहे घटना $A$ होती हो या न हो। इसे मार्जिनल संभावना के रूप में जाना जाता है।
बेयस के सिद्धांत का व्याख्यान करना
बेयस का सिद्धांत हमें नई जानकारी के आधार पर घटना होने की संभावना के बारे में हमारे धारणाओं को अद्यतन करने की अनुमति देता है। पूर्वग्रही संभावना हमारी घटना की संभावना के बारे में हमारी प्राथमिक धारणा को प्रतिष्ठित करती है, जबकि पोस्टीरियर संभावना नई परिणाम की विचारधारा को प्रतिष्ठित करती है।
बेयस के सिद्धांत में लाभ्यता अनुपात, जो लाभ्यता की पूर्वस्थिति के अनुपात को है, का महत्वपूर्ण भूमिका होती है। यदि लाभ्यता अनुपात 1 से अधिक होता है, तो पोस्टीरियर संभावना पूर्वस्थिति संभावना से अधिक होगी, जिससे पता चलता है कि नई प्रमाण संघटित होने की समर्थन करता है। उल्टे, यदि लाभ्यता अनुपात 1 से कम होता है, तो पोस्टीरियर संभावना पूर्वस्थिति संभावना से कम होगी, जिससे पता चलता है कि नई प्रमाण प्रायिकता का समर्थन नहीं करता है।
बेयस के सिद्धांत के अनुप्रयोग
बेयस के सिद्धांत का विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग होता है, जिनमें शामिल हैं:
- सांख्यिकी: डेटा से पूर्वानुमान और निष्कर्ष निकालने के लिए सांख्यिकी में बेयस का सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।
- मशीन लर्निंग: वर्गीकरण, पूर्वानुमान, और निर्णय लेने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम में बेयस का सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।
- चिकित्सा निदान: लक्षण और परीक्षण पर आधारित रुग्ण के एक विशेष रोग के होने की संभावना का मूल्यांकन करने के लिए चिकित्सा निदान में बेयस का सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।
- जोखिम मूल्यांकन: प्राकृतिक आपदा या आर्थिक संकट जैसी घटना होने की संभावना का मूल्यांकन करने के लिए जोखिम मूल्यांकन में बेयस का सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।
- कानूनी तर्क: प्रमाण और साक्ष्यों पर आधारित आपत्ति या निर्दोषता की संभावना का मूल्यांकन करने के लिए कानूनी तर्क में बेयस का सिद्धांत प्रयोग किया जाता है।
बेयस का सिद्धांत नई जानकारी के आधार पर संयोजनात्मक प्रायिकताओं के बारे में तर्क करने और हमारे विश्वासों को अद्यतन करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। विभिन्न क्षेत्रों में इसकी कई अनुप्रयोगिताएं हैं, साथ ही साथ सांख्यिकी और मशीन सीखने से लेकर चिकित्सा निदान और जोखिम मूल्यांकन तक। बेयस के सिद्धांत को समझकर और उसे लागू करके, हम डेटा से अधिक सूचित निर्णय ले सकते हैं और अधिक सटीक निष्कर्ष निकाल सकते हैं।
संयोजनात्मक प्रायिकता
संयोजनात्मक प्रायिकता एक घटना के होने की प्रायिकता है, यदि स्थिति में दूसरी घटना पहले ही हो चुकी है। इसे P(A|B) द्वारा दर्शाया जाता है, जहां A इच्छित घटना है और B स्थिति है।
उदाहरण के लिए, मान लीजिए आपको कल बारिश होने की प्रायिकता की इच्छा है। आप जानते हैं कि बारिश की प्रायिकता 30% है। हालांकि, आपको भी पता है कि मौसम पूर्वानुमान ऐसा करता है कि जब तारा-बजाने की सूचना हो, तो बारिश की प्रायिकता 60% होती है। इस मामले में, बारिश की संयोजनात्मक प्रायिकता, यह जानते हुए कि तारा-बजाने की सूचना है, 60% है।
संयोजनात्मक प्रायिकता के लिए सूत्र
संयोजनात्मक प्रायिकता के लिए सूत्र है:
$$P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$$
जहां:
- P(A|B) घटना A के होने की संयोजनात्मक प्रायिकता है, जब घटना B पहले से हो चुकी है
- P(A ∩ B) घटना A और B दोनों के होने की प्रायिकता होती है
- P(B) घटना B के होने की प्रायिकता है
संयोजनात्मक प्रायिकता का उदाहरण
मान लीजिए, आपको सिक्का फेंकने पर सिर का आने की प्रायिकता की इच्छा है। आप जानते हैं कि सिर आने की प्रायिकता 50% है। हालांकि, आपको भी पता है कि सिक्का अद्यतित है और सिर आने की प्रायिकता 60% है यदि उस व्यक्ति ने सिक्का फेंका हो। इस मामले में, सिर आने की संयोजनात्मक प्रायिकता, यह जानते हुए कि सिक्का उस व्यक्ति द्वारा फेंका गया है, 60% है।
संयोजनात्मक प्रायिकता के अनुप्रयोग
संयोजनात्मक प्रायिकता का विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
- भविष्य का पूर्वानुमान: संयोजनात्मक प्रायिकता का उपयोग भविष्य की घटनाओं, जैसे मौसम या खेल के परिणाम, की प्रायिकता का पूर्वानुमान लगाने में किया जा सकता है।
- निर्णय लेना: संयोजनात्मक प्रायिकता का उपयोग निर्णय लेने में किया जा सकता है, जैसे कि क्या किसी स्टॉक में निवेश करना चाहिए या क्या किसी दवा को लेना चाहिए।
- जोखिम का मूल्यांकन: संयोजनात्मक प्रायिकता का उपयोग किसी घटना के होने के जोखिम का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि एक कार दुर्घटना के जोखिम या एक बीमारी के जोखिम।
संयोजनात्मक प्रायिकता एक शक्तिशाली उपकरण है जो हमें समझने और बेहतर निर्णय लेने में मदद कर सकता है। संयोजनात्मक प्रायिकता काम करने का ढंग समझते हुए, आप भविष्य की पूर्वानुमान लगाने, बेहतर निर्णय लेने और जोखिम का मूल्यांकन करने की क्षमता में सुधार कर सकते हैं।
बेयस सिद्धांत का सूत्र
बयेस का सिद्धांत प्रमाण।
बाeस के सिद्धान्त कोणीय संभावना सिद्धान्त के महत्वपूर्ण सिद्धान्त माना जाता है, जो स्थिरांकीय संभावनाओं के बारे में तर्क करने के लिए एक रचना प्रदान करता है। इसे पहले से ही 18 वीं शताब्दी में प्रस्तुत किया गया था, और इसका नाम पादरी थॉमस बैज के नाम पर रखा गया है।
सिद्धान्त कहता है कि किसी भी तीन घटनाओं A, B और C के लिए निम्नलिखित समीकरण प्रभावी होता है:
$$P(A|B,C) = \frac{P(B|A,C)P(A|C)}{P(B|C)}$$
जहां:
- $P(A|B,C)$ वह संभावना है जब तक उपघटना B और C दोनों पहले हो चुकी हैं, इवेंट A होने की।
- $P(B|A,C)$ वह संभावना है जब तक उपघटना A और C दोनों पहले हो चुकी हैं, इवेंट B होने की।
- $P(A|C)$ वह संभावना है जब तक उपघटना C पहले हो चुकी है, इवेंट A होने की।
- $P(B|C)$ वह संभावना है जब तक उपघटना C पहले हो चुकी है, इवेंट B होने की।
बाeस के सिद्धान्त का सिद्धान्त
बाeस के सिद्धान्त के सिद्धान्त के लिए प्रमाण इस सिद्धान्त के आधार पर नीचे दिए गए दो मूलभूत संभावना गुणों पर निर्भर करता है:
- कुल संभावनानुसार कानून: किसी भी दो घटनाओं A और B के लिए, निम्नलिखित समीकरण प्रभावी होता है:
$$P(A) = P(A|B)P(B) + P(A|\bar{B})P(\bar{B})$$
यहां $\bar{B}$ घटना B के पूरक को दर्शाता है।
- संभावना के उद्भव का नियम: किसी भी दो घटनाओं A और B के लिए, निम्नलिखित समीकरण प्रभावी होता है:
$$P(A,B) = P(A|B)P(B)$$
इन दो गुणों का प्रयोग करके, हम बाeस का सिद्धान्त निम्नलिखित रूप में प्राप्त कर सकते हैं:
- इवेंट A के लिए कुल संभावना के साथ शुरू करें:
$$P(A) = P(A|B,C)P(B,C) + P(A|\bar{B},C)P(\bar{B},C)$$
- संभावना के उद्भव का नियम का उपयोग करके $P(B,C)$ और $P(\bar{B},C)$ को विस्तार दें:
$$P(A) = P(A|B,C)P(B|C)P(C) + P(A|\bar{B},C)P(\bar{B}|C)P(C)$$
- मापीत करें शब्दों को:
$$P(A|B,C)P(B|C)P(C) = P(A) - P(A|\bar{B},C)P(\bar{B}|C)P(C)$$
- दोनों पक्षों को $P(B|C)P(C)$ से विभाजित करें:
$$P(A|B,C) = \frac{P(A) - P(A|\bar{B},C)P(\bar{B}|C)}{P(B|C)}$$
- इवेंट B के लिए कुल संभावना के लिए कुल संभावना का उपयोग करें:
$$P(B|C) = P(B|A,C)P(A|C) + P(B|\bar{A},C)P(\bar{A}|C)$$
- पिछले समीकरण में इस व्यक्तित्व का उपयोग करें $P(B|C)$:
$$P(A|B,C) = \frac{P(A) - P(A|\bar{B},C)P(\bar{B}|C)}{P(B|A,C)P(A|C) + P(B|\bar{A},C)P(\bar{A}|C)}$$
- अभिव्यक्ति को सरल करें:
$$P(A|B,C) = \frac{P(A)P(B|A,C)}{P(B|A,C)P(A|C) + P(B|\bar{A},C)P(\bar{A}|C)}$$
- अंतिम रूप में, दोनों पक्षों को $P(A|C)$ से विभाजित करें:
$$P(A|B,C) = \frac{P(B|A,C)P(A|C)}{P(B|A,C)P(A|C) + P(B|\bar{A},C)P(\bar{A}|C)}$$
यह बाeस के सिद्धान्त का चाहिए व्यक्तित्व है।
बाeस के सिद्धान्त के अनुप्रयोग
बाeस के सिद्धान्त को विभिन्न क्षेत्रों, जैसे सांख्यिकी, मशीन लर्निंग, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और निर्णय सिद्धान्त में व्यापक रूप से लागू किया जाता है। कुछ उदाहरण इसके अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
-
मेडिकल निदान: बाeस के सिद्धान्त का उपयोग मरीज के लक्षण और परीक्षण परिणामों के आधार पर किसी विशेष बीमारी होने की संभावना की गणना करने के लिए किया जा सकता है।
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स्पैम फ़िल्टरिंग: बाeस के सिद्धान्त का उपयोग करके ईमेल के सामग्री और भेजने वाले के आधार पर ईमेल में स्पैम होने की संभावना की गणना करके स्पैम ईमेल को छांटने के लिए किया जा सकता है।
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धोखाधड़ी का पता लगाना: बयेस का सिद्धांत यह निर्णय लेने के लिए उपयोग किया जा सकता है कि किसी लेनदेन का योग्यता आधार पर तपात्मक है कि एक लेनदेन धोखाधड़ी होने की संभावना की प्राकृतिक आधार पर गणना करके।
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मशीन लर्निंग: बयेस का सिद्धांत, जैसे कि भोली बयेस वर्गीकरण, जैसे भोली बयेस वर्गीकरण, आदि, जैसे मशीन लर्निंग सूत्रों में उपयोग किया जाता है, देखी जाने वाली डेटा पर आधारित पूर्वानुमान लगाने के लिए किया जाता है।
-
निर्णय सिद्धांत: विभिन्न स्थितियों के तहत हर निर्णय के अपेक्षित मूल्य की गणना करके सर्वोत्तम निर्णय लेने के लिए बयेस का सिद्धांत का इस्तेमाल किया जा सकता है।
अनिश्चय के सामने उपयोगकर्ता को संबंधित प्राथमिकताओं और बहुत सारे तर्कों के माध्यम से सीख और तार्किक निर्णय लेने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण प्रदान करता है.
बयेस का सिद्धांत अनुप्रयोग
बयेस का सिद्धांत प्राकृतिक संभावना सिद्धांत और गणितीय सांख्यिकी में एक मौलिक अवधारणा है जो संबंधित प्राकृतिक संभावनाओं के बारे में तार्किक निर्णय लेने के लिए एक ढांचा प्रदान करती है। यह हमें नए साक्ष्य या जानकारी के आधार पर किसी घटना के होने की संभावना के बारे में अपने विश्वासों को अद्यतित करने की अनुमति देता है। बयेस का सिद्धांत अनेक क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोगों के साथ होता है, जिनमें से कुछ निम्नलिखित हैं:
1. मेडिकल निदान:
- मेडिकल निदान में बयेस का सिद्धांत उपयोग किया जाता है ताकि मरीज के लक्षणों, परीक्षण परिणामों और अन्य संबंधित जानकारी के आधार पर किसी विशेष बीमारी के होने की संभावना की गणना की जा सके। बीमारी की प्रचुरता के बारे में पूर्व ज्ञान को बीमारी दिए गए लक्षणों की संभावना के साथ मिलाकुट आप्राधिक निदान बना सकते हैं और उचित उपचार प्रदान कर सकते हैं।
2. स्पैम फ़िल्टरिंग:
- स्पैम फ़िल्टरिंग सिस्टमों में बयेस का सिद्धांत विभाजित करने का उपयोग किया जाता है ताकि ईमेल को या तो स्पैम या वैध माना जा सकें। स्पैम फ़िल्टर मेल की सामग्री का विश्लेषण करते हैं, ऐसे कारकों को विचार करते हैं, जैसे कि निश्चित कीवर्ड की उपस्थिति, भेजने वाले की प्रतिष्ठा और ईमेल की संरचना। बयेस का सिद्धांत लागू करके, ये फ़िल्टर स्पैम ईमेल को विफलतापूर्वक वैध में से अलग कर सकते हैं।
3. मौसम पूर्वानुमान:
- मौसम पूर्वानुमान में बयेस का सिद्धांत उपयोग किया जाता है ताकि ऐतिहासिक डेटा, मौजूदा अवलोकन और मौसम मॉडलों के आधार पर विभिन्न मौसम की संभावना की पूर्वानुमान किया जा सके। मौसम पैटर्न्स के बारे में पूर्व ज्ञान को मौसमी स्थितियों के दिये गए विशिष्ट मौसमी स्थितियों की संभावना के साथ मिलाकर मौसमी निर्णयों को और सटीक बनाने के लिए महाशास्त्री निर्णय ले सकते हैं।।
4. गुणवत्ता नियंत्रण:
- गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं में बयेस का सिद्धांत लागू किया जाता है ताकि विभिन्न गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षणों और ऐतिहासिक डेटा के आधार पर एक उत्पाद में किसी दोष की संभावना की गणना की जा सके। दोषों की पूर्व संभावना और दोषों की जांची जाती है या नहीं और दोषों के उपस्थिति या निश्चितता के अनुमान की संभावना को विचार में लेकर, निर्माताओं को दोषी उत्पादों की पहचान कर सकते हैं और अपनी गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रिया को सुधार सकते हैं।
5. धोखाधड़ी का पता लगाना:
- फ्रॉड की पहचान के लिए बेयस का सिद्धांत साधारित क्रियान्वयन प्रणालियों में उपयोग किया जाता है जो सामान्य पैटर्न से भटकती हैं या गतिविधियों को पहचानती हैं। फ्रॉड के मौजूदगी में पैटर्न या आचरण की कुछ विशेषताओं की संभावना को ध्यान में रखते हुए ऐतिहासिक डेटा का विश्लेषण करके, ये प्रणालियाँ संदिग्ध लेन-देन को आगे की जांच के लिए नजरअंदाज कर सकती हैं।
6. मशीन लर्निंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता:
- बेस का सिद्धांत मशीन लर्निंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदमों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से बेसियन नेटवर्क्स और बेसियन अनुलिपि में। यह इन एल्गोरिदम को नई जानकारी के आधार पर दुनिया की स्थिति के बारे में अपनी धारणाओं को अपडेट करने की अनुमति देता है, जिससे उन्हें अधिक सटीक पूर्वानुमान और निर्णय लेने की क्षमता प्राप्त होती है।
7. कानूनी विचारशीलता:
- बेस का सिद्धांत कभी-कभी कानूनी विचारशीलता में इस्तेमाल किया जाता है जहाँ परिणामों और साक्ष्य प्रमाण के आधार पर दोष या निर्दोषता की संभावना का मापन किया जाता है। दोष की पूर्व संभावना, दोष किसी निर्दोषता या दोष की किसी साक्ष्य प्रमाण की संभावना के आधार पर ध्यान में रखते हुए, कानूनी कर्मचारी अधिक सूचित निर्णय ले सकते हैं।
8. व्यवसायिक निर्णय लेना:
- व्यवसायिक निर्णय लेने में बेस का सिद्धांत लागू किया जा सकता है, जिससे इतिहासिक डेटा और बाजार की स्थितियों के आधार पर विभिन्न रणनीतियों या निवेशों की सफलता या विफलता की संभावना का मूल्यांकन किया जा सकता है। बाजार के रुझानों और निश्चित कारकों की संभावना देने के आधार पर पूर्व ज्ञान को ध्यान में रखकर, व्यवसायों को अधिक सूचित निर्णय लेने और अपनी रणनीतियों को अनुकूलित करने की क्षमता प्राप्त होती है।
ये कुछ उदाहरण हैं बेस के सिद्धांत के विभिन्न क्षेत्रों में विविध अनुप्रयोगों के। इसकी नयी साक्षात्कार के आधार पर धारणाओं को अपडेट करने की क्षमता इसे एक शक्तिशाली उपकरण बनाती है।
बेस के सिद्धांत पर हल किए गए उदाहरण
बेस का सिद्धांत प्रायमाणिकता की सिद्धांत थियोरी का एक मौलिक सिद्धांत है जो सर्वानुमानी संभावनाओं के बारे में तर्क करने का एक ढांचा प्रदान करता है। यह विशेष रूप से उन स्थितियों में उपयोगी होता है जहां हमारे पास कुछ पूर्व ज्ञान या सूचना होती है और हम नई साक्ष्यादान के प्रकाश में इसे अद्यतन करना चाहते हैं।
बेस के सिद्धांत के लागू होने की स्पष्टता को दिखाने के लिए, चलिए कुछ हल किए गए उदाहरणों का विचार करें:
उदाहरण 1: चिकित्सा निदान
कहें एक चिकित्सा परीक्षण के लिए 95% अच्छाई दर हो। इसका मतलब है कि ऐसे 100 लोगों में जिनको यह बीमारी होती है, परीक्षण सही तथ्य करेगा। लेकिन, ऐसे 100 लोगों में जिनको यह बीमारी नहीं होती है, परीक्षण 5 लोगों को गलत रूप से बीमारी होने का निर्णयेंगा (गलत धनाढ्यताएं)।
अब, सोचिए एक व्यक्ति ने परीक्षण कराया और परिणाम सकारात्मक हुआ है। क्या वह व्यक्ति प्राकृतिकता में उस बीमारी के होने की संभावना है?
इस सवाल का उत्तर देने के लिए, हम बेस का सिद्धांत का उपयोग कर सकते हैं:
$$P(D|T+) = \frac{P(T+|D)P(D)}{P(T+)} $$
यहाँ:
-
$P(D|T+)$ परिणाम सकारात्मक होने की स्थिति में बीमार होने की संभावना है
-
$P(T+|D)$ निरोगी को एक सकारात्मक परीक्षण परिणाम की संभावना है, जो रोग होने के बाद होती है (95%)।
-
$P(D)$ बीमारी की संभावना है (चलो मान लेते हैं सामान्य आबादी में यह 1% होती है)
-
$P(T+)$ एक सकारात्मक परीक्षण परिणाम की संभावना है
$P(T+)$ की गणना के लिए, हमें सत्य धन और गलत धन दोनों का ध्यान देना चाहिए:
$$P(T+) = P(T+|D)P(D) + P(T+|¬D)P(¬D)$$
यहां:
- $P(T+|¬D)$ बीमारी न होने के कारण सकारात्मक परीक्षण परिणाम की संभावना है (5%)
- $P(¬D)$ बीमार न होने की संभावना है (99%)
मान लेते हैं, जो पट्टी बंद कर दिया गया है, हम:
$$P(T+) = (0.95)(0.01) + (0.05)(0.99) = 0.0595$$
अब हम $P(D|T+)$ की गणना कर सकते हैं:
$$P(D|T+) = \frac{(0.95)(0.01)}{0.0595} \approx 0.158$$
इसलिए, पोजिटिव परीक्षण परिणाम मिलने पर व्यक्ति में वास्तव में बीमारी की संभावना लगभग 15.8% होती है।
उदाहरण 2: गुणवत्ता नियंत्रण
एक निर्माण कंपनी इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट उत्पादित करती है। उनके पास एक गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रिया है जहां प्रत्येक कंपोनेंट की खराबी का परीक्षण किया जाता है। परीक्षण का 99% निश्चितता दर है, जिसका मतलब है कि 100 खराब कंपोनेंटों में से 99 को यह सही रूप से पहचानेगा। उसके विपरीत, 100 गैर-खराब कंपोनेंटों में से, यह 1 को गलत रूप से खराब घोषित करेगा (झूठा माना जाएगा)।
मान लो कि कंपनी ने 1000 कंपोनेंट्स की पट्टी का परीक्षण किया है और 10 कंपोनेंट्स में खराबी मिली है। इस पट्टी से किसी भी यादृच्छिक कंपोनेंट की संभावना जांच है कि वास्तव में खराब होगी?
बयेस के सिद्धांत का उपयोग करके, हम संभावना की गणना कर सकते हैं इस प्रकार:
$$P(D|T+) = \frac{P(T+|D)P(D)}{P(T+)} $$
यहां:
- $P(D|T+)$ कंपोनेंट खराब होने की संभावना है जब इसे पॉजिटिव आता है
- $P(T+|D)$ कंपोनेंट खराब होने पर परीक्षण पॉजिटिव आता है की संभावना है (99%)
- $P(D)$ कंपोनेंट खराब होने की संभावना है (चलो मान लेते हैं यह पट्टी में 1% है)
- $P(T+)$ कंपोनेंट परीक्षण पॉजिटिव आने की संभावना है
इसकी गणना करने के लिए, हमें सत्य धन और गलत धन दोनों का ध्यान देना चाहिए:
$$P(T+) = P(T+|D)P(D) + P(T+|¬D)P(¬D)$$
यहां:
- $P(T+|¬D)$ कंपोनेंट खराब न होने के कारण परीक्षण पॉजिटिव आने की संभावना है (1%)
- $P(¬D)$ कंपोनेंट खराब न पाने की संभावना है (99%)
मान लेते हैं, जो पट्टी बंद कर दिया गया है, हम:
$$P(T+) = (0.99)(0.01) + (0.01)(0.99) = 0.0199$$
अब हम $P(D|T+)$ की गणना कर सकते हैं:
$$P(D|T+) = \frac{(0.99)(0.01)}{0.0199} \approx 0.497$$
इसलिए, पट्टी से यादृच्छिक चयनित कंपोनेंट का वास्तव में खराब होने की संभावना लगभग 49.7% होती है।
ये उदाहरण दिखाते हैं कि बयेस का सिद्धांत कैसे नई जानकारी या साक्ष्य पर आधारित प्रायोगिक परिदृश्यों में प्रायोगिकता को अद्यतित करने के लिए लागू किया जा सकता है।
Bayes Theorem FAQs
Bayes का सिद्धांत क्या है?
बेज़ सूत्र संभावना सिद्धांत का एक मुख्य सूत्र है जो सहज तरह से शर्तीय संभावनाओं के बारे में तर्क करने का एक ढांचा प्रदान करता है। यह हमें नये सबूत या जानकारी के आधार पर किसी घटना की संभावना के बारे में अपने विश्वासों को अद्यतित करने की अनुमति देता है।
बेज़ सूत्र के विभिन्न घटक क्या हैं?
बेज़ सूत्र मुख्य रूप से चार घटकों से मिलकर बना होता है:
- पश्चात संभावना: यह नये सबूत या जानकारी को मध्यम बनाकर किसी घटना की संभावना होती है। इसे P(A|B) से दर्शाया जाता है।
- पूर्व संभावना: यह नये सबूत या जानकारी को ध्यान में रखने से पहले किसी घटना की संभावना होती है। इसे P(A) से दर्शाया जाता है।
- संभावना: यह घटना हो जाने पर नये सबूत या जानकारी का देखें जाने की संभावना होती है। इसे P(B|A) से दर्शाया जाता है।
- सबूत: यह नये सबूत या जानकारी है जो घटना होने की संभावना के बारे में अपने विश्वासों को अद्यतित करने के लिए उपयोग की जाती है। इसे B से दर्शाया जाता है।
बेज़ सूत्र को गणितीय रूप में कैसे व्यक्त किया जाता है?
बेज़ सूत्र गणितीय रूप में निम्नप्रकार व्यक्त किया जाता है:
$$P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}$$
वास्तविक जीवन में बेज़ सूत्र के कुछ उदाहरण क्या हैं?
यहाँ कुछ ऐसे उदाहरण हैं जहाँ वास्तविक जीवन में बेज़ सूत्र का उपयोग किया जाता है:
- चिकित्सा निदान: चिकित्सा निदान में बेज़ सूत्र का उपयोग रोगी के लक्षणों और परीक्षण परिणामों के आधार पर व्यक्ति के एक विशेष बीमारी होने की संभावना की गणना करने के लिए किया जाता है।
- स्पैम फ़िल्टरिंग: स्पैम फ़िल्टरिंग में बेज़ सूत्र का उपयोग किया जाता है ताकि आधार पर ही अनचाहे ईमेलों की पहचान और अलग किया जा सके।
- मौसम पूर्वानुमान: मौसम पूर्वानुमान में बेज़ सूत्र का उपयोग यहाँ की बारिश या अन्य मौसम की संभावना की गणना करने के लिए किया जाता है।
- धोखाधड़ी का पता लगाना: धोखाधड़ी का पता लगाने में बेज़ सूत्र का उपयोग पैटर्न और ऐतिहासिक डेटा के आधार पर संपदा संदिग्ध लेनदेन की पहचान करने के लिए किया जाता है।
बेज़ सूत्र की कुछ सीमाएँ क्या हैं?
हालांकि बेज़ सूत्र शर्तीय संभावनाओं के बारे में तर्क करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएँ हैं:
- पूर्व संभावनाओं पर आश्रितता: बेज़ सूत्र पूर्व संभावनाओं पर आश्रितता पर निर्भर करता है, जिन्हें ठीक से मापन करना मुश्किल हो सकता है, विशेष रूप से जहाँ पर्याप्त डेटा या जानकारी उपलब्ध नहीं है।
- छोटे बदलावों के प्रति संवेदनशीलता: बेज़ सूत्र छोटे पूर्वानुमान संभावनाओं या संभावनाओं के प्रति संवेदनशील हो सकता है, जो पश्चात संभावना में महत्वपूर्ण बदलाव पैदा कर सकते हैं।
- गणनात्मक जटिलता: कुछ स्थितियों में, बेज़ सूत्र का उपयोग करके पश्चात संभावना की गणना करना गणनात्मक जटिल हो सकता है, विशेष रूप से जब बड़े डेटासेट या जटिल मॉडल के साथ काम कर रहे हो।
निष्कर्ष
Bayes’ सिद्धांत संभावना के सिद्धांत का एक मूल सिद्धांत है जो संयुक्त संभावनाओं के बारे में तर्क करने के लिए एक ढांचा प्रदान करता है। इसका व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोग होता है, जैसे मेडिकल निदान, स्पैम फ़िल्टरिंग, मौसम पूर्वानुमान और फ्रॉड डिटेक्शन। हालांकि, बयेस’ सिद्धांत की सीमाएं के बारे में जागरूकता रखना महत्वपूर्ण है, जैसे प्राथमिक संभावनाओं पर आश्रित होना, छोटे बदलावों के प्रति संवेदनशीलता, और गणितीय पदार्थता।