我們一起玩AI 6 —— AI實時判斷駕駛風險
明日麗ASRay
發(fā)布于 云南 2019-09-11 · 2.6w瀏覽 2贊

5秒導讀:本文將介紹概率,條件概率,期望,方差,并告訴你如何用他們判斷駕駛風險,以及彩票到底值不值得買

 

最近cctv又雙叒叕報道了關于AI的內容:


不過千萬不要以為新聞中的東西離我們的生活非常遙遠,起碼AI與大數(shù)據(jù)就不是,今天ASRay就帶您安全又炫酷的飆車,請系好安全帶,讓我們從基礎的概率開始

概率是一個有些模糊的概念,比如買彩票,要么中獎,要么不中獎,雖然只有兩種可能,但是你絕不能說中獎的概率是50%,否則還有人工作?

在我們凡人眼中,概率是一系列不確定的事件,但是為了理解概率,我們不妨開啟上帝模式,將概率問題看作確定事件發(fā)生的比例

其實概率的定義就是如此



式子中的n代表實驗的次數(shù),而n(E)代表實驗n次發(fā)生事件E的次數(shù)!如果我們將事件畫成圖形,那么不確定的概率問題,就會變?yōu)榇_定的面積問題(這一點相當重要)!

比如上圖中,大矩形表示所有可能的號碼(面積為1),藍色部分代表不中獎的號碼(面積為17721087/17721088),而紅色的小的可憐的圓形(我只是為了讓你看見所以才畫那么大,事實上他比你想象的還要小,面積為1/17721088)代表中特等獎的號碼。

至于雙色球中特等獎的概率怎么算?其中涉及一點排列組合,此處不細說了。


再多說句題外話,彩票到底值不值得買,由他的期望與方差決定,什么叫做期望呢?如果以彩票為例子就是將每一期中獎的獎金攤平給每一個人。

更具體的說,如果一些列事件取到值x1的概率為p1,取到值x2的概率為p2.........取到值xn的概率為pn,那么他的期望就是

p1*x1+p2*x2+.....+pn*xn

把雙色球不中獎記作獎金-2元,那么,大致算一下雙色球的期望是是-0.927,也就是說,對于彩票中心買鈔票就是在往里面交錢!

   或許這么說還是有些抽象,不過我們以面積的思維來看:全國(所有可能的事件)的面積(概率)是1,各地(某個可能的事件)的面積(概率)為p。某地降雪厚度為x(事件取值,比如彩票中獎金額),那么攤平后如圖:


如果畫出圖,你會發(fā)現(xiàn)彩票國的地面被挖了一層,所以吧,彩票是一個挖好的坑!

說完了概率,帶一下方差的概念,所謂方差表示了數(shù)據(jù)的離散程度。俗話說:悍的悍死,澇的澇死,指的就是方差,再比如段譽的六脈神劍,失靈時不靈,也可以說他的方差很大!

如果我們把期望記作μ

那么方差就是


他表示了“期望值離散程度的期望”。如果把方差加個根號,那么他就搖身一變?yōu)闃藴什?。直接看圖其意義就十分明確了!

Ok,說回飆車問題!我們知道很多事發(fā)生的概率很低,但是如果在某個條件已經發(fā)生的情況下,這個概率還會那么低么?比如說,如果天上烏云密布(已知的條件),那么十有八九要下雨(發(fā)生某事的概率)!

事實上,在已知條件A的情況下,發(fā)生事件B的概率就叫做條件概率,記作

P(B|A)特別提示條件寫在后面!??!

其計算公式為,AB同時發(fā)生的概率(聯(lián)合概率)除以A發(fā)生的概率


這么看或許很抽象,不過讓我們開啟上帝模式,事情就會變得容易

一副牌,花色如圖所示,隨手摸一張,已知,摸到的是紅色,問其顏色為人頭牌(j q k)的概率有多大?


要解決這個問題我們把不確定的事件,畫為確定的面積

此時再看條件概率的公式

P(人頭牌|紅色) = p(人頭牌且紅色)/p(紅色)

其實它就是——左側紅色小矩形面積(紅色且人頭牌概率)除以左側整個大矩形的面積(紅色概率)


這個不難驗證,數(shù)一數(shù)紅色的一共9張,其中6張人頭牌,概率剛好6/9 約分后得2/3!

現(xiàn)在回到AI實時判斷駕駛風險的問題,我們首先通過圖像識別(圖像識別的內容等講到神經網絡再細細談論)判斷司機是否存在睡覺,玩手機等情況。如果有立馬報警!

為什么?因為......看個隨便搜出來的新聞:


P(玩手機|出車禍)=7/57,也就是說接近12.3%的出事的司機都在玩手機!這........

等等,也許你發(fā)現(xiàn)了,都知道開車玩手機危險,但是文章并沒有說,開車玩手機到底多危險!文章根本沒有給出 P(出車禍|玩手機)

某種程度這個概率確實很難算,畢竟總不能找n個司機玩著手機開車,再數(shù)數(shù)出事的次數(shù)吧?要真能這么干


不過別急,我們有辦法求出這個概率,貝葉斯早在康熙年間就解決了這個問題,貝葉斯公式最大的作用就是通過已知概率求出未知概率,其實寫出來也很簡單

P(出車禍|玩手機)=P(玩手機|出車禍)*P(出車禍)/P(玩手機)

這些數(shù)字多半可以在交警大隊找到!

至于貝葉斯公式為什么是這樣(提示一下,其實他的本質和條件概率公式差不多),我們下期再聊。

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