PS5 - 道觀無貴賤,物觀賤貴生: 條件機率與貝氏定理
Concert of Putti in the Clouds (unknown date), Wenceslaus Hollar Can several angels be in the same place? —Summa Theologica 引言來自中世紀神學家聖托馬斯.阿奎納 (St. Thomas Aquinas, 1225-1274) 的 神學大全 ( Summa Theologica ) 第一部問題52,後來成為中世紀經院哲學 (scholasticism) 在探討歸謬法 ( reductio ad absurdum ) 中的經典問題:有多少天使在針頭上跳舞?(How many angels can dance on the head of a pin?) 不過討論這種問題如同爭論白馬非馬邪,後來也被隱射為不切實際、空想哲學家的成語!撇開這些泛泛迂腐的哲學論證,在問到底有多少天使在針頭上跳舞時我們牽涉到了一個關於信念的議題,我有多相信天使佔有物理實體?如果天使沒有實體,那麼任何地方都可以容納無限多的天使,如果天使有一定的體積,那麼不管在大的空間,可以容納的天使數量都是有限的。基於我們 先驗的 (prior) 信念配上觀測的數據而導出 後驗的 (posterior) 推論,這就是 貝氏分析 (Bayesian analysis) 的基本想法。之後將會深入探討我們人在無時無刻所做的決定,都是根據貝氏分析的方式來下決策,不過在這之前,讓我們先回到最基本的機率開始! 一、立春落雨透清明,條件機率 雨都基隆平均一年有200天將近3/5都在下雨,隨機從一年中抽出10天,大概有5至6天會是雨天,這是運用了平均的概念。不過我們換個情境,如果今天我抽出某一天告訴你那天是雨天,試問隔天下雨和出太陽的機率誰高?這個時候我們會發現平均率失準了,因為跟在雨天的隔天也是下雨天的機率總是特別高,大概抽出10天雨天,隔天也是雨天的數量會接近8天,也就是超過4/5而不是以一年平均的3/5。 圖1. 共同處在菱形A與圓形B中的事件稱作A交集B (A∩B),若是包含所有A與B的事件集合便稱做A聯集B (A∪B),這樣的圖形此稱作 文氏圖 (Venn diagram) 所以上面的情境中是基於第一天是雨天的條件 (condition)