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Answer ZH

先備知識 (Prerequisites)

  • 貝氏定理 (Bayes' Theorem)
  • 最大後驗機率 (Maximum A Posteriori, MAP) 決策規則
  • 最小錯誤機率 (Minimum Probability of Error)

逐步推導 (Step-by-Step Derivation)

為了最小化錯誤機率,我們應該使用最大後驗機率 (MAP) 決策規則。這意味著我們應該選擇能使後驗機率 p(sr=H)p(s | r = H) 最大化的結果 ss

我們需要比較 p(s=Hr=H)p(s = H | r = H) 和 $p(s = T | r = H)。

根據貝氏定理: p(s=Hr=H)=p(r=Hs=H)p(s=H)p(r=H)p(s = H | r = H) = \frac{p(r = H | s = H) p(s = H)}{p(r = H)} p(s=Tr=H)=p(r=Hs=T)p(s=T)p(r=H)p(s = T | r = H) = \frac{p(r = H | s = T) p(s = T)}{p(r = H)}

因為分母 p(r=H)p(r = H) 對兩者都是相同的,我們只需要比較分子: p(r=Hs=H)p(s=H)vsp(r=Hs=T)p(s=T)p(r = H | s = H) p(s = H) \quad \text{vs} \quad p(r = H | s = T) p(s = T)

從問題描述中,我們知道先驗機率:

  • p(s=H)=αp(s = H) = \alpha
  • p(s=T)=1αp(s = T) = 1 - \alpha

我們也知道報告的條件機率:

  • p(r=Hs=H)=1p(r=Ts=H)=1θ1p(r = H | s = H) = 1 - p(r = T | s = H) = 1 - \theta_1
  • p(r=Hs=T)=θ2p(r = H | s = T) = \theta_2

將這些代入我們的比較中,如果滿足以下條件,我們應該猜測正面 (HH): (1θ1)α>θ2(1α)(1 - \theta_1) \alpha > \theta_2 (1 - \alpha)

否則,我們應該猜測反面 (TT)。(如果它們完全相等,猜測任何一個都會產生相同的錯誤機率)。