在一维的二分类等概率问题中,每一类样本均符 合瑞利(Rayleigh)概率密度函数,即 • 计算决策边界点g(x)=0。 2 2 2 exp , 0 2 ( | ) 0, 0 i i i x x x p x
时间: 2024-06-03 14:11:42 浏览: 51
根据贝叶斯决策理论,我们需要计算两类样本的后验概率,并比较它们的大小来确定决策边界。
设样本属于第一类的先验概率为 $P(\omega_1)$,属于第二类的先验概率为 $P(\omega_2)$,则有:
$$P(\omega_1|x) = \frac{p(x|\omega_1)P(\omega_1)}{p(x)}$$
$$P(\omega_2|x) = \frac{p(x|\omega_2)P(\omega_2)}{p(x)}$$
其中,$p(x|\omega_i)$ 表示属于第 $i$ 类样本时样本 $x$ 出现的概率密度函数,$p(x)$ 表示样本 $x$ 出现的概率密度函数。
由于两类样本等概率,即 $P(\omega_1) = P(\omega_2) = 0.5$,因此:
$$P(\omega_1|x) = \frac{p(x|\omega_1)}{p(x)}$$
$$P(\omega_2|x) = \frac{p(x|\omega_2)}{p(x)}$$
我们需要比较 $P(\omega_1|x)$ 和 $P(\omega_2|x)$ 的大小,来确定决策边界。
假设决策边界点为 $g(x) = 0$,则有:
$$\frac{p(x|\omega_1)}{p(x)} = \frac{p(x|\omega_2)}{p(x)}$$
$$\Rightarrow p(x|\omega_1) = p(x|\omega_2)$$
代入瑞利分布的概率密度函数:
$$\frac{x}{\sigma^2}e^{-\frac{x^2}{2\sigma^2}} = \frac{y}{\sigma^2}e^{-\frac{y^2}{2\sigma^2}}$$
两边同时取对数,得到:
$$\ln x - \frac{x^2}{2\sigma^2} = \ln y - \frac{y^2}{2\sigma^2}$$
将 $g(x) = \ln x - \frac{x^2}{2\sigma^2}$,则决策边界为 $g(x) = g(y)$,即:
$$\ln x - \frac{x^2}{2\sigma^2} = \ln y - \frac{y^2}{2\sigma^2}$$
整理可得:
$$x^2 - 2\sigma^2\ln x = y^2 - 2\sigma^2\ln y$$
$$x^2 - y^2 = 2\sigma^2(\ln x - \ln y)$$
$$x^2 - y^2 = 2\sigma^2\ln \frac{x}{y}$$
因此,决策边界为 $x^2 - y^2 = 2\sigma^2\ln \frac{x}{y}$。
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