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贝叶斯网络中的条件独立关系

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们已经从全联合分布表示的角度为贝叶斯网络提供了“数值”语义,如公式所示。通过使用这样的语义得到构造贝叶斯网络的方法,我们被引向这样的结论:给定父节点,一个节点与它的祖先节点之间是条件独立的。例如图14.2中给定节点Alarm的取值后,节点JohnCalls和节点Burglary及Earthquake是条件独立的。给定马尔可夫覆盖,节点X和网络中的所有其它节点都是条件独立的

14.2.2 贝叶斯网络中的条件独立关系

我们已经从全联合分布表示的角度为贝叶斯网络提供了“数值”语义,如公式(14.1)所示。通过使用这样的语义得到构造贝叶斯网络的方法,我们被引向这样的结论:给定父节点,一个节点与它的祖先节点之间是条件独立的。当然,我们也可以走另一个方向。我们可以从通过图结构进行编码来指定条件独立关系的“拓扑”语义出发,由此也可以推导出“数值”语义。该拓扑语义由下面任何一种规范给出,二者是等价的[12]

(1)给定父节点,一个节点与它的非后代节点是条件独立的。例如图14.2中给定节点Alarm的取值后,节点JohnCalls和节点Burglary及Earthquake是条件独立的。

(2)给定一个节点的父节点、子节点以及子节点的父节点——也就是说,给定它的马尔可夫覆盖(Markov blanket)——这个节点和网络中的所有其它节点都是条件独立的。例如,给定了节点Alarm和Earthquake的取值后,节点Burlary和节点JohnCalls及MaryCalls是独立的。

这些规范在图14.4中进行了图解。根据这些条件独立性以及约束满足问题,全联合分布可以被重新构造;这样,“数值”语义和“拓扑”语义是等价的。


图14.4(a)给定父节点(灰色区域中所示的各Ui),节点X与它的非后代节点(即各Zi j)是条件独立的。(b)给定马尔可夫覆盖(灰色区域),节点X和网络中的所有其它节点都是条件独立的

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