Исчисление вероятностей формально не требует, чтобы использованные вероятности базировались на теоретических выводах или представляли со­бой пределы эмпирических частот. Числовые значения в байесовых сетях могут быть также и субъективными, личностными, оценками ожиданий экспертов по поводу возможности осуществления событий. У разных лиц степень ожидания (надежды или боязни — по Лапласу) события может быть разной, это зависит от индивидуального объема априорной инфор­мации и индивидуального опыта.

Предложен оригинальный способ количественной оценки субъектив­ных ожиданий. Эксперту, чьи ожидания измеряются, предлагается сделать выбор в игре с четко статистически определенной вероятностью альтерна­тивы—поставить некоторую сумму на ожидаемое событие, либо сделать такую же ставку на событие с теоретически известной вероятностью (на­пример, извлечение шара определенного цвета из урны с известным содер­жанием шаров двух цветов). Смена выбора происходит при выравнивании степени ожидания эксперта и теоретической вероятности. Теперь об ожи­дании эксперта можно (с небольшой натяжкой) говорить как о вероятности, коль скоро оно численно равно теоретической вероятности некоторого дру­гого статистического события.

Использование субъективных ожиданий в байесовых сетях является единственной альтернативой на практике, если необходим учет мнения экспертов (например, врачей или социологов) о возможности наступления события, к которому неприменимо понятие повторяемости, а также невоз­можно его описание в терминах совокупности элементарных событий.

Синтез сети на основе априорной информации.

Как уже отмечалось, вероятности значений переменных могут быть как физическими (основанными на данных), так и байесовыми (субъективны­ми, основанными на индивидуальном опыте). В минимальном варианте полезная байесова сеть может быть построена с использованием только априорной информации (экспертных ожиданий).

Для синтеза сети необходимо выполнить следующие действия:

1. сформулировать проблему в терминах вероятностей значений целе­вых переменных;

2. выбрать понятийное пространство задачи, определить переменные,
имеющие отношение к целевым переменным, описать возможные
значения этих переменных;

3. выбрать на основе опыта и имеющейся информации априорные ве­роятности значений переменных;

4. описать отношения «причина-следствие» (как косвенные, так и пря­мые) в виде ориентированных ребер графа, разместив в узлах пере­менные задачи;

5. для каждого узла графа, имеющего входные ребра указать оценки
вероятностей различных значений переменной этого узла в зависи­мости от комбинации значений переменных-предков на графе.

Эта процедура аналогична действиям инженера по знаниям при постро­ении экспертной системы в некоторой предметной области. Отношения зависимости, априорные и условные вероятности соответствуют фактам и правилам в базе знаний ЭС.

Построенная априорная байесова сеть формально готова к использова­нию. Вероятностные вычисления в ней проводятся с использованием уже описанной процедуры маргинализации полной вероятности.

Дальнейшее улучшение качества прогнозирования может быть достиг­нуто путем обучения байесовой сети на имеющихся экспериментальных данных. Обучение традиционно разделяется на две составляющие — вы­бор эффективной топологии сети, включая, возможно, добавление новых узлов, соответствующих скрытым переменным, и настройка параметров условных распределений для значений переменных в узлах.

Пример использования Байесовых сетей

Естественной областью использования байесовых сетей являются эксперт­ные системы, которые нуждаются в средствах оперирования с вероятностя­ми.

Медицина

Система PathFinder (Heckerman, 1990) разработана для диагностики забо­леваний лимфатических узлов. PathFinder включает 60 различных вариан­тов диагноза и 130 переменных, значения которых могут наблюдаться при изучении клинических случаев. Система смогла приблизиться к уровню экспертов, и ее версия PathFinder-4 получила коммерческое распростране­ние.

Множество других разработок (Child, MUNIN, Painulim, SWAN и др.) успешно применяются в различных медицинских приложениях .