моральным графом
. На
рис. 16.11 приведены примеры преобразований ориентированных моделей в неори-
ентированные посредством морализации.
С другой стороны, неориентированные модели могут содержать структуры, не
представимые ориентированной моделью. Точнее говоря, ориентированный граф
𝒟
не может представить всех условных независимостей, следующих из неориентиро-
ванного графа
𝒰
, когда
𝒰
содержит
цикл
длины больше 3, если только этот цикл не со-
держит также
хорду
. Циклом называется последовательность величин, соединенных
неориентированными ребрами, такая, что последняя величина соединена с первой.
Хордой называется соединение между любыми двумя несоседними величинами в по-
следовательности, определяющей цикл. Если
𝒰
содержит циклы длины 4 или больше
и не содержит хорд для этих циклов, то перед преобразованием в ориентированную
модель мы должны добавить хорды. Добавление хорд приводит к частичному отбра-
сыванию информации о независимости, закодированной в
𝒰
. Граф, образованный до-
Применение графов для описания структуры модели
485
бавлением хорд в
𝒰
, называется
хордовым
, или
триангулированным
, поскольку все
циклы теперь можно описать в терминах меньших треугольных циклов. Для построе-
ния ориентированного графа
𝒟
из хордового графа мы должны также назначить каж-
дому ребру направление. Но при этом нужно избегать появления ориентированных
циклов в
𝒟
, потому что иначе получившаяся ориентированная вероятностная модель
окажется некорректной. Чтобы назначить ребрам
𝒟
направления, мы можем выбрать
некоторое отношение порядка на случайных величинах, а затем приписать каждому
ребру такое направление, чтобы начальной была меньшая относительно этого поряд-
ка величина, а конечной – большая. Это иллюстрируется на рис. 16.12.
Рис. 16.11
Примеры преобразования ориентированных моделей
(верхний ряд) в неориентированные (нижний ряд). (
Слева
) Эту простую це-
почку можно преобразовать в моральный граф, просто заменив ориентиро-
ванные ребра неориентированными. Из получившейся неориентированной
модели вытекает точно такое же множество независимостей и условных
независимостей. (
В центре
) Это простейшая ориентированная модель, ко-
торую невозможно преобразовать в неориентированную без потери части
независимостей. Граф представляет собой одну-единственную амораль-
ность. Поскольку a и b являются родителями c, то они соединены активным
путем, если c наблюдаемая. Чтобы отразить эту зависимость, неориентиро-
ванная модель должна включать клику, содержащую все три величины. Но
эта клика не может представить тот факт, что a
⊥
b. (
Справа
) В общем случае
морализация может добавить в граф много ребер, что приведет к утрате
многих вытекающих из графа независимостей. Например, для этого графа
разреженного кодирования нужно добавить морализирующие ребра между
каждой парой скрытых блоков, что ведет к появлению квадратичного числа
новых прямых зависимостей
Do'stlaringiz bilan baham: |