netica操作指南

1、Netica操作指南,,軟件介紹,由NORSYS software corp.出品。世界上應(yīng)用最廣泛的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析軟件。軟件開發(fā)的原則是：簡單、可靠、高效。被世界上著名的大公司、政府機(jī)構(gòu)作為決策工具，廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工程、醫(yī)藥和生態(tài)分析。,基本操作,打開Netica，可以發(fā)現(xiàn)功能欄中很多功能鍵都是灰色的，不能用。在左下角，有一個(gè)對(duì)話框“Netica Messages”，相當(dāng)于一個(gè)記事本，會(huì)記錄下你所有在Netica里面的操作過程

2、。要進(jìn)行貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析，首先要建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（network）：點(diǎn)擊File->New->Network，或者用“Ctrl+N”快捷鍵，或者在File下面有一個(gè)按鍵： ，點(diǎn)擊它可以新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。新建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之后可以發(fā)現(xiàn)很多功能鍵都亮了。建議在新建了網(wǎng)絡(luò)之后就命名+保存。以免丟失。,建立網(wǎng)絡(luò),在Netica中，可以創(chuàng)建三類節(jié)點(diǎn)（node），分別是： 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)（nature node）：

3、 決策節(jié)點(diǎn)（decision node）： 效用節(jié)點(diǎn)（utility node）：可以發(fā)現(xiàn)，它們各自的形狀是不同的。最常用的是狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，表示每個(gè)變量有幾個(gè)狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)的概率分別是多少。決策節(jié)點(diǎn)和效用節(jié)點(diǎn)用的場(chǎng)合較少，現(xiàn)在可以先不考慮。,創(chuàng)建狀態(tài)節(jié)點(diǎn),單擊狀態(tài)節(jié)點(diǎn)按鈕，可以發(fā)現(xiàn)鼠標(biāo)變?yōu)闄E圓形。再點(diǎn)擊network的對(duì)話框，可以創(chuàng)建一個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。如果要同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，可以雙擊 ，然后創(chuàng)建你想要

4、的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)數(shù)量。退出時(shí)再點(diǎn)擊一下,因果關(guān)系方向：,對(duì)，就是用上面的箭頭，雙擊用于創(chuàng)建多個(gè)箭頭。創(chuàng)建的方法是先點(diǎn)擊父節(jié)點(diǎn)的名字，然后點(diǎn)擊子節(jié)點(diǎn)的名字即可。Netica會(huì)自動(dòng)的安排箭頭的位置。下圖是一個(gè)例子。單擊鼠標(biāo)左鍵，可以拖動(dòng)節(jié)點(diǎn)調(diào)整其位置。,給節(jié)點(diǎn)重新命名,Netcia中的節(jié)點(diǎn)目前應(yīng)該不能識(shí)別中文。首位必須是字母，然后可以跟字母、數(shù)字和下劃線，不能出現(xiàn)其他的符號(hào)，也不能有空格。以E節(jié)點(diǎn)為例，雙擊該節(jié)點(diǎn)，出現(xiàn)這個(gè)對(duì)話框：,,表示節(jié)

5、點(diǎn)類型，Nature表示是狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。,,表示節(jié)點(diǎn)是連續(xù)的還是離散的，通常設(shè)定為離散型。,給節(jié)點(diǎn)重新命名,在Name處，可以重新命名，比如說輸入“CITSuccess”。下面要設(shè)置該節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。,,在此處設(shè)置狀態(tài)。比如說對(duì)CITSuccess，檢測(cè)是否成功，有兩種狀態(tài)，成功可以用Yes表示，失敗可以用No表示。就現(xiàn)在State后面輸入Yes，然后點(diǎn)擊New，創(chuàng)建一個(gè)新的狀態(tài)，再輸入No。注意此時(shí)已經(jīng)有了兩個(gè)狀態(tài)?？梢渣c(diǎn)擊State后面的

6、下拉箭頭查看，就不要再點(diǎn)New了，這樣就會(huì)再創(chuàng)建一個(gè)新的狀態(tài)。,,定義完?duì)顟B(tài)之后，先點(diǎn)擊Apply，再點(diǎn)擊OK。Apply之后你可以發(fā)現(xiàn)你創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)容改變了。再點(diǎn)擊OK關(guān)閉對(duì)話框。,給節(jié)點(diǎn)重新命名,完整的網(wǎng)絡(luò)樣式：,輸入數(shù)據(jù),這樣就建立了各變量之間的因果關(guān)系，下一步是輸入數(shù)據(jù)。也就是定義各變量之間的條件概率。其中父節(jié)點(diǎn)沒有條件概率。在Netica中輸入條件概率的方法有三種。最常用的是手動(dòng)輸入。本教程主要介紹手動(dòng)輸入。因?yàn)闆]有數(shù)

7、據(jù)。如果有數(shù)據(jù)，可以讓Netica自主學(xué)習(xí)“l(fā)earn”。但是這種方法需要有一個(gè)樣本，讓Netica根據(jù)每個(gè)樣本的變量的取值定義條件概率。第三種方法是通過定義方程。這種方法不太常用。,Compile貝葉斯網(wǎng)絡(luò),在輸入數(shù)據(jù)之前，首先要compile（可以理解為整合）所建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。方法是點(diǎn)擊功能欄上的黃色閃電：點(diǎn)擊之后可以發(fā)現(xiàn)原先灰色的節(jié)點(diǎn)變?yōu)楹谏?，表示已?jīng)建立了各節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)系。之前僅是圖形，現(xiàn)在有了因果關(guān)系。,手動(dòng)輸

8、入條件概率,數(shù)據(jù)都是偽造的。僅做演示用。首先，從“FamiliyHxDepression（家庭是否有抑郁病史）”這個(gè)變量開始定義。因?yàn)檫@個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有父節(jié)點(diǎn)，主要定義它的兩種狀態(tài)的概率。輸入方法，可以點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)名稱，打開對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“Table”。第二種方法：選中節(jié)點(diǎn)，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，找到Table，點(diǎn)進(jìn)去，同樣的步驟。,,然后在Yes和No下面輸入各自狀態(tài)的概率。然后點(diǎn)擊Apply，再點(diǎn)擊OK，輸入完畢。,中間節(jié)點(diǎn),比如對(duì)于節(jié)點(diǎn)

9、“AlcoholAbuseDiagnosis”，打開它的Table，可以發(fā)現(xiàn)需要定義四個(gè)條件概率，分別對(duì)應(yīng)FamilyHxDepression的兩種狀態(tài)下是否存在“酗酒”的概率。,如右圖所示，其中的四個(gè)概率都是偽造的。僅做例子展示。需要保證每一行的概率相加等于1。表中的數(shù)字為百分比的形式。Apply之后可以得到該節(jié)點(diǎn)每種狀態(tài)的的無條件概率。,,,Chance對(duì)應(yīng)概率，另外一種選擇是deterministic，即節(jié)點(diǎn)只有一種確定的狀態(tài)

10、。不常用。,中間節(jié)點(diǎn),其他的節(jié)點(diǎn)也采用相同的方法定義。,結(jié)果節(jié)點(diǎn),如右圖所示，結(jié)果節(jié)點(diǎn)定義起來比較復(fù)雜，主要是要定義各種情況下的條件概率。但是如果沒有樣本，只能采用這種方法。這些條件概率怎么結(jié)算？可以靠猜，比如專家意見。可以根據(jù)文件資料定性的分析，確定大致的條件概率。對(duì)于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，即使存在條件概率測(cè)量的誤差，但只要大致方向是正確的，最終的結(jié)果不會(huì)偏差很多，這是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)闂l件概率很多，所以輸入的時(shí)候可以先輸入Yes對(duì)應(yīng)

11、那一列的條件概率，然后點(diǎn)擊Apply，會(huì)出現(xiàn)右下的對(duì)話框，點(diǎn)擊Yes，自動(dòng)補(bǔ)全剩余的條件概率。,貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建成,最后的網(wǎng)絡(luò)如下圖所示,統(tǒng)計(jì)推斷,輸入證據(jù)比如，現(xiàn)在要診斷一個(gè)病人，已經(jīng)確定家庭有抑郁史，可以點(diǎn)擊“FamilyHxDepression”的對(duì)話框中的Yes，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)對(duì)話框變成灰色，表示這個(gè)是證據(jù)。相應(yīng)的Yes對(duì)應(yīng)的概率變?yōu)?00%。同時(shí)觀察其他節(jié)點(diǎn)的概率的變化。,,其他證據(jù),比如，在此基礎(chǔ)上，又知道這個(gè)病人酗酒。這又

12、是一個(gè)診斷證據(jù)，輸入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的方法是點(diǎn)擊“AlcoholAbuseDiagnosis”對(duì)話框中的Yes。觀察前后網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)概率的變化?？梢园l(fā)現(xiàn)最終CITSuccess確診的概率稍微增加了一點(diǎn)。但是其他節(jié)點(diǎn)的概率沒有發(fā)生變化，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)知道了家庭有抑郁癥病史的概率為100%，在這個(gè)條件下，另外三個(gè)節(jié)點(diǎn)的條件概率是獨(dú)立于“AlcoholAbuseDiagnosis”的概率的變化的。再考慮另外一種情況。,另外一種情況,如果只知道這個(gè)

13、病人酗酒：貝葉斯網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橛疑蠄D?？梢园l(fā)現(xiàn)，跟沒有證據(jù)的情況相比，不僅最終CITSuccess確診的概率增加，其他節(jié)點(diǎn)為Yes的概率也增加了。這是因?yàn)樵诖_定酗酒的情況下，家庭有抑郁癥病史的概率增加，而這個(gè)概率增加又會(huì)影響其他三個(gè)節(jié)點(diǎn)的診斷結(jié)果。最終一起對(duì)CITSuccess的診斷結(jié)果產(chǎn)生影響。,如果知道了CITSuccess確診：,對(duì)于病因的分析，可以比較前后概率的變化：,小結(jié),可以發(fā)現(xiàn)Netica的操作還是很友好的。主要是要知道