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決断するための情報. 法医学会 2013年 6月 26日 京都 大学 ( 医 ) 統計遺伝学 山田 亮. DNA 鑑定と決断. DNA 鑑定と決断. 決断とは?. どちらにしようかな 天の神様の言うとおり. 決めた!. 婚活. こっちにしようかな?. こっちにしようかな?. 決めた!. こっちにしようかな?. 決めた!. 尽きない悩み. ~決断理論~. ~決断理論~. イントロダクション だけど 328ページ. ~決断理論~. 哲学. 経済 学. 心理学. 数学. 『 最適な決断戦略 』.
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決断するための情報 法医学会 2013年6月26日 京都大学(医)統計遺伝学 山田 亮
DNA鑑定と決断 • 決断とは?
こっちにしようかな? 決めた!
こっちにしようかな? 決めた!
~決断理論~ イントロダクション だけど 328ページ
~決断理論~ 哲学 経済学 心理学 数学
『最適な決断戦略』 • 「情報がないなら、ないなりに、あるなら、あるなりに」 • 「確率的に決断」しよう • それが「長い目」で見たときの、『最適戦略』 • 生物進化、ギャンブル… Multi-armed bandit problem, Thompson sampling
情報があっても • 確率的に決断するしかない • 最後の決断は • 個人に任せて • 個人によって決断が割れてもよい
決断するための情報 法数学の役割
法数学の役割 決断するための情報 決断したい人の 役に立つような情報を 使い方指南も含め 利用しやすい形で 情報提供
× 決断 情報 事前●● 事後●●
× 決断 データ × 解釈 事前●● 事後●●
法数学勉強会@京都大学2010年~ • 2010年8月仮説空間について • 2011年2月 DNA鑑定における尤度比と仮説検定 • 2011年5月 複雑な家系図でのDNA鑑定用尤度計算法について • (東日本大震災を受けて) • 2011年9月 多人数一括DNAプロファイリング手法の開発 • 2011年11月 DNA鑑定とそれ以外の情報の組合せのための基礎 • 2012年3月 犯人である確率を正確に計算する • 2012年9月 事前確率と共役事前分布 • 2013年1月 事前確率の推定その2 • 2013年4月 不確かな情報と確かな情報の違いを可視化する
× 決断 データ × 解釈 事前●● 事後●●
『確実』でなくても決断できる(こともある)『確実』でなくても決断できる(こともある)
世界でこれまでに11人しか罹ったことのない病気に罹ってしまいました!世界でこれまでに11人しか罹ったことのない病気に罹ってしまいました! • 治療法は2つ、AとB、とがあります • AとBとは、片方しか受けられません • AとBとは、どちらも安全です • AとBとのどちらを選びますか?
治療法 AとB • 過去の11人は、AとBとのどちらを受けたのか? • その結果、治ったのか、治らなかったのか? • あなたはどちらの治療法を選びますか?
何を考慮した? ?
何を考慮した? • どちらの治療法を選ぶと「治りやすい?」 • 治る確率の「期待値」が高いのはどちら? • どちらの治療法が「より良い」? • Aの治癒率>Bの治癒率なのか。その確率は?
何を考慮した? • どちらの治療法を選ぶと「治りやすい?」 • 治る確率の「期待値」が高いのはどちら? • どちらの治療法が「より良い」? • Aの治癒率>Bの治癒率なのか。その確率は?
この問に答えるために必要なのは ベイズ推定 共役事前分布 二項の観察から A、Bの成功率を ベータ分布として 推定する
二項分布・ベータ分布 • 成功 s 回、失敗 f 回、計 n 回 • 背後にある成功率p はいくつ?
確率・尤度 二項分布 • 成功確率 p のとき、n 回中 s 回成功してf 回失敗する確率は • p = 0.8 の場合
確率・尤度 二項分布 • n=10回中 s=6 回成功してf=4 回失敗したという。 • 成功確率 p である尤度は? • p = 0.8 の場合
n=10回中 s=6 回成功してf=4 回失敗したという。 • 成功確率 p である尤度は? • p = 0.6 の場合 • p = 0.8 の場合
n=10回中 s 回成功してf 回失敗したという。 • 成功確率 p= 0,0.1,0.2,…,0.9,1 である尤度は? p=0 p=1 p=0.1 p=0.9 p=0.3 p=0.5 p=0.7 p=0.2 p=0.4 p=0.6 p=0.8
n=10回中 s=6 回成功してf=4 回失敗したという。 • 成功確率 p= 0,0.1,0.2,…,0.9,1 である尤度は? p=0 p=1 p=0.1 p=0.9 p=0.3 p=0.5 p=0.7 p=0.2 p=0.4 p=0.6 p=0.8
n=10回中 s=6 回成功してf=4 回失敗したという。 • 成功確率 p= 0.15, 0.275,0.825である尤度は? この形を ベータ分布 と呼ぶ
ベータ分布 • 最もありそうなの(最尤推定値) • pL = s/n = 0.6 • n=10 回中 s=6 回成功して f=4 回失敗したときの成功確率の分布 • 成功確率の平均(期待値)は pM = (s+1)/(n+2) = 0.5833…
何を考慮した? • どちらの治療法を選ぶと「治りやすい?」 • 治る確率の「期待値」が高いのはどちら? Aを選択して治る確率の期待値 (2+1)/ ((2+1)+(1+1)) = 0.6 Bを選択して治る確率の期待値 (5+1)/ ((5+1)+(3+1)) = 0.6
どちらの治療法の成功率がい? 治療B 治療A
どちらの治療法の成功率がい? • 治療Aの成功率は0.6かもしれない • 治療Bの成功率は0.5かもしれない • このときは治療法Aの方がBより成功率がよい 治療B 治療A
どちらの治療法の成功率がい? • 治療Aの成功率は0.4かもしれない • 治療Bの成功率は0.8かもしれない • このときは治療法Bの方がAより成功率がよい 治療B 治療A