Scala概率编程语言Figaro教程:构建与推理
图灵(Tutorial)是关于Scala概率编程语言Figaro的详尽指南。它由Avi Pfeffer、Brian Ruttenberg、Michael Howard等人合作,由Charles River Analytics提供,旨在帮助用户充分利用Scala的强大功能构建和解决概率建模问题。本教程从入门介绍开始,逐步深入到安装配置、编写Hello World示例,以及如何构建复杂的模型。 在第一章中,读者会了解什么是Figaro,它作为一个概率编程框架,如何通过Scala语言简洁地表达概率逻辑,使开发者能够专注于业务模型的构建。章节二介绍了基础安装过程,确保读者能够在本地环境中运行和实验。 接下来的部分主要围绕图灵的核心概念展开: 1. **元素与原子元素**:图灵提供了基本的元素类型,如随机变量(Atomics)作为概率编程的基本单元,它们可以表示离散或连续的概率分布。 2. **复合元素与链**:图灵支持组合元素,如联合、条件和贝叶斯网络结构(Chain),这些有助于构建复杂的概率关系网络。 3. **apply和过程与容器**:讲解了如何通过apply函数执行图灵程序,以及如何组织代码,如定义过程和容器来管理和重用计算逻辑。 4. **创建模型**:章节详细介绍了如何使用Figaro创建模型,包括基本模型的实例化、条件和约束、类与实例、可变字段、多个宇宙(用于处理不确定性)、命名、引用和多值引用,以及聚合概念。 5. **推理机制**:图灵提供了多种推理方法,如计算概率范围、证据断言、精确的变量消除算法、近似信念传播、懒惰因子分解、重要性采样、Metropolis-Hastings Markov Chain Monte Carlo (MCMC)算法,以及Gibbs Sampling MCMC,这些都是进行统计推断的关键技术。 每个推理方法都有相应的步骤和调试技巧,如定义Metropolis-Hastings的提案策略和调试方法,以确保模型正确性和性能。 这个教程是一个全面的资源,不仅适合初学者快速上手,也适合经验丰富的开发者深入了解图灵语言及其在实际概率建模中的应用。通过学习,读者将能够运用Figaro在各种场景下进行概率分析和决策支持。
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