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Facteur de Bayes

1939
  • Harold Jeffreys
Espace de travail avec logiciel statistique affichant des calculs du facteur de Bayes et des notes sur les tests d'hypothèses.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le Bayes Le facteur K est le rapport des vraisemblances marginales de deux hypothèses concurrentes, souvent une hypothèse nulle (M₁) et une hypothèse alternative (M₂). Il quantifie le soutien apporté à une hypothèse par rapport à l'autre, compte tenu des données observées D. La formule est K = P(D|M₁)/P(D|M₂). Une valeur de K > 1 indique que les données favorisent M₁ par rapport à M₂.

Le Bayes factor is the Bayesian alternative to the frequentist p-value for hypothesis testing. Unlike a p-value, which only provides evidence against the null hypothesis, the Bayes factor can quantify evidence for the null, for the alternative, or indicate that the data is uninformative. The magnitude of the Bayes factor provides a continuous scale of evidence. For instance, a Bayes factor of 10 is often considered ‘strong’ evidence for one model over another, while a value between 1 and 3 is considered ‘anecdotal’ or ‘weak’ evidence.

The core component of the Bayes factor is the marginal likelihood, [latex]P(D|M) = \int P(D|\theta, M)P(\theta|M) d\theta[/latex]. This is the probability of the observed data averaged over the prior distribution of the parameters [latex]\theta[/latex] for a given model [latex]M[/latex]. This integral makes the Bayes factor sensitive to the choice of prior distributions, which is a point of contention and active research. It also makes it computationally challenging to calculate, often requiring numerical methods like MCMC ou des méthodes approximatives comme le critère d'information bayésien (BIC). Malgré ces difficultés, sa capacité à pondérer les preuves en faveur d'hypothèses concurrentes en fait un outil puissant pour l'inférence scientifique et la sélection de modèles.

UNESCO Nomenclature: 1208
- Statistiques

Taper

Système abstrait

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • inférence bayésienne
  • Principe de vraisemblance
  • Travaux philosophiques sur la nature des preuves scientifiques
  • Lemme de Neyman-Pearson pour les tests d'hypothèses

Applications

  • Hypothesis testing in psychologie, biology, and social sciences
  • Sélection de modèles en apprentissage automatique et en statistiques
  • Tests A/B pour déterminer si un changement a un effet réel
  • La science forensique pour évaluer les preuves
  • La génomique pour identifier les associations génétiques significatives

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • Plateformes de recherche scientifique automatisées qui utilisent les facteurs de Bayes pour déterminer laquelle des théories concurrentes est la mieux étayée par de nouvelles données.
  • Un système d'évaluation des preuves juridiques qui calcule les facteurs de Bayes pour déterminer dans quelle mesure une preuve soutient l'accusation par rapport à la défense.
  • A ‘model selection as a service’ cloud platform for data scientists
  • essai clinique software that uses Bayes factors for continuous monitoring and early stopping if strong evidence for or against a treatment emerges
  • Systèmes d'évaluation par les pairs pilotés par l'IA qui utilisent les facteurs de Bayes pour évaluer la solidité des preuves dans les manuscrits soumis
  • Moteurs de marketing personnalisé qui utilisent les facteurs de Bayes pour sélectionner le meilleur modèle publicitaire pour un segment d'utilisateurs spécifique.
  • Les explorateurs robotisés (par exemple, les rovers martiens) utilisent les facteurs de Bayes pour décider de manière autonome quelle hypothèse géologique explorer ensuite.
  • Logiciel de régulation financière utilisant les facteurs de Bayes pour identifier le modèle de manipulation de marché expliquant le mieux les anomalies de trading.
  • Outils de planification de villes intelligentes utilisant les facteurs de Bayes pour sélectionner l'intervention urbaine la plus efficace (par exemple, nouvelle ligne de bus ou pistes cyclables).
  • Cybersecurity systems that use Bayes factors to decide if network traffic better fits a ‘benign’ or ‘attack’ model
En lien avec : facteur de Bayes, test d’hypothèse, sélection de modèle, vraisemblance marginale, preuve, statistiques bayésiennes, Harold Jeffreys, valeur p, preuve statistique, distribution a priori.

Contexte historique

Facteur de Bayes

1925
1930
1931
1939
1940
1950
1950
1925
1928
1930
1936
1940
1943
1950
1950

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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