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第 488 題:Bayes定理

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  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

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P1000-0488 · q-20261014-advance-20261102-r06-bayes-theorem-0038

原題與已知條件

完整有限原子law、事件與正conditioning denominator。操作=bayes-partition-posterior;資料={"masses":[[1,20],[1,20],[1,20],[17,20]],"hypotheses":[[0,1],[2,3]],"evidence":[0,2],"target_index":0}。請依 [target_index,prior,likelihood,evidence_mass,posterior,partition_certificate] 欄序回答。

  • G001 — 完整有限原子law、事件與正conditioning denominator。操作=bayes-partition-posterior;資料={"masses":[[1,20],[1,20],[1,20],[17,20]],"hypotheses":[[0,1],[2,3]],"evidence":[0,2],"target_index":0}。請依 [target_index,prior,likelihood,evidence_mass,posterior,partition_certificate] 欄序回答。

定義與適用範圍

同一完整有限機率律;假說須互斥且完備、先驗與證據質量為正,後驗=聯合質量除以 P(E)。

逐步推導

S001 · calculation

操作前

P(Ω) := sum(1/20, 1/20, 1/20, 17/20)

操作後

P(Ω) = 1

條件:無

完整原子機率先加總為1。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

P(E) := sum(1/20, 1/20)

操作後

P(E) = 1/10

條件:無

只累加條件事件E中的原子。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

H_i=[[0, 1], [2, 3]]

操作後

pairwise disjoint; union=Ω

條件:無

完整partition使每個原子恰落入一個假說,分解E時不重複也不遺漏。

步驟識別與依賴

規則:complete_partition · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

P(H_0) := sum(1/20, 1/20)

操作後

P(H_0) = 1/10

條件:無

算出這個假說的prior。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

P(E∩H_0) := sum(1/20)

操作後

P(E∩H_0) = 1/20

條件:無

以交集事件算共同質量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

P(E|H_0) := div(1/20, 1/10)

操作後

P(E|H_0) = 1/2

條件:無

正prior才允許此條件商。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

P(E|H_0)P(H_0) := mul(1/2, 1/10)

操作後

P(E|H_0)P(H_0) = 1/20

條件:無

乘回prior應恢復同一joint。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

P(H_1) := sum(1/20, 17/20)

操作後

P(H_1) = 9/10

條件:無

算出這個假說的prior。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

P(E∩H_1) := sum(1/20)

操作後

P(E∩H_1) = 1/20

條件:無

以交集事件算共同質量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

P(E|H_1) := div(1/20, 9/10)

操作後

P(E|H_1) = 1/18

條件:無

正prior才允許此條件商。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

P(E|H_1)P(H_1) := mul(1/18, 9/10)

操作後

P(E|H_1)P(H_1) = 1/20

條件:無

乘回prior應恢復同一joint。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

sum of partition joints := sum(1/20, 1/20)

操作後

sum of partition joints = 1/10

條件:無

互斥且完備的交集把E完整分解。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

partition sum=1/10; direct P(E)=1/10

操作後

equal: 是

條件:無

先用全機率確認分母,不從後驗答案反推。

步驟識別與依賴

規則:total_probability · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

P(H_0|E) := div(1/20, 1/10)

操作後

P(H_0|E) = 1/2

條件:無

取指定假說的joint除以完整evidence質量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

posterior·P(E) := mul(1/2, 1/10)

操作後

posterior·P(E) = 1/20

條件:無

反向乘回核對指定假說的joint。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

逐步反向核對

  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 posterior·P(E),不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H_0|E),不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 同一 law 的事件、交集與條件分母必須對齊;零質量不作除法。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 sum of partition joints,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H_1)P(H_1),不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H_1),不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E∩H_1),不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H_1),不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H_0)P(H_0),不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E|H_0),不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E∩H_0),不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(H_0),不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 同一 law 的事件、交集與條件分母必須對齊;零質量不作除法。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(E),不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 P(Ω),不以小數近似替代。

結論

(0, 1/10, 1/2, 1/10, 1/2, partition_pairwise_disjoint_exhaustive)

上述完整代值與條件核對得到原題答案;欄位次序及真假標記保持原始合約。

本題覆核與來源綁定

覆核日期:2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣;原來的候選狀態屬於來源歷史,不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
  • input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
  • original question SHA-256: 5a1faf153b6972f0b7f6b5cadbc653c450040cacd3693bda71f88a3e08c4667d
  • candidate record SHA-256: a685198191696bcc2d105d5d2c3bb188ea2448f3bd78aa08529b108827eddcea
  • semantic review receipt SHA-256: 6c2c6d46aded7582a11ac41a8c0b3bdde2669a53bdb6e796eea2039994a02772
  • question-first witness SHA-256: 77e43898df9efdbf8094ad81fe4ab91cf4b4bd82f481eb9b4699b73cb4da612b
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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