天天看點

模式識别--統計模式識别(6)統計模式識别——Bayes分類器(2)

統計模式識别——Bayes分類器(2)

上一節,我們讨論了最小錯誤率分類器,接下來這一節我們将讨論最小風險Bayes分類器。

最小風險Bayes分類器

1.問題提出

1.最小錯誤率Bayes決策的最小錯誤率——機率意義上最優,在工程上是否是最優?

2.錯誤分類的結果、代價或風險會是怎樣的?(考慮癌細胞圖像識别的例子)

3.出錯的可能情況:正常細胞ω1錯分為異常ω2,異常細胞ω2錯分為正常ω1,這兩者的代價應該是不一樣的。

2.需要區分的概念

狀态:識别的目的是分類,把樣本歸類于其可能的自然狀态(即類别)之一,将這種自然狀态簡稱為狀态,記為ω;

狀态空間:所有可能的狀态的集合構成狀态空間,記為Ω;

決策:把樣本歸類于某個狀态,或不能進行歸類,都是決策,記為α;

決策空間:所有可能的決策(包括拒絕決策)的集合構成決策空間,記為Α;

3.問題已知條件和求解目标

已知:(假設類别C = 2,決策A = 2)

1. ω1、P(ω1)、p(x | ω1)和ω2 、P(ω2)、p(x | ω2)

2. Ω= {ω1,ω2}

3. А = {α1,α2}

4. 定義損失函數λ(αi,ωj) ,簡記λij

發生了一個随機事件,其觀察值為特征向量x

求解:最小風險分類器

4.判别函數

模式識别--統計模式識别(6)統計模式識别——Bayes分類器(2)

5.決策規則

對于未知樣本x,若R(αk | x) = minR(αi | x),則x∈ωk,即決策αk。

6.推廣到任意狀況

已知:

1. ωj、P(ωj)、p(x|ωj),                     j = 1,… ,C;

2. Ω= {ω1,ω2,… ,ωC.};

3. А = {α1,α2,… ,αA};              

這裡C可以不等于A,因為決策可以有很多,比如拒絕決策

4. 定義損失函數λ(αi,ωj) ,簡記λij;

5. 發生了一個随機事件,其觀察值為特征向量x

求解:最小風險分類器

任意狀況的判别函數

模式識别--統計模式識别(6)統計模式識别——Bayes分類器(2)

任意狀況的決策規則

對于未知樣本x,若R(αk | x) = minR(αi | x),則x∈ωk,即決策αk。

7.最小風險和最小錯誤率貝葉斯分類器的關系

首先定義0-1損失函數:

模式識别--統計模式識别(6)統計模式識别——Bayes分類器(2)

則:對于未知樣本x,若R(αk | x) = minR(αi | x),則x∈ωk;

       對于未知樣本x,若P(ωk|x) = maxP(ωi|x),則x∈ωk;

結論:最小錯誤率Bayes決策,等價于0-1損失函數的最小風險Bayes決策。

8. 最小風險Bayes決策的特點

1. 已知條件多——各類機率分布及風險系數;

2. 最小錯誤風險——機率意義上工程意義上最優;

3. 設計過程複雜;

繼續閱讀