也就是说tail-to-head的情况下,a,b对于c独立。同理,也 可以看成c把a到b的线给砍断了。
head-to-head
1) c未知:a,b独立。 这个直接有图的概率公式就可以得到。
2) c已知:a,b不独立。 证明如下:
无法得到
也就是说head-to-head的情况下,如果c未知,那么a,b独立,或者可以理解为a,b之间没有通路。
对于所有复杂的有向无环图(Directed Acyclic Graph)图,都是由上面的三种基础结构拼接而成的,当我们考察一个复杂的有向无环图中的 a,b是否对于c独立 时候,我们可以给出一个普遍意义上的结论 ,也就是 D-Seperation 。
D-Seperation
对于有向无环图 ,如果A,B,C是三个集合 (可以是单独的节点或者是节点的集合) ,为了判断 A 和 B 是否是 C 条件独立的(也就是C发生的时候,A和B是否独立), 我们考虑图中所有 A 和 B 之间的无向路径 (不管箭头朝向,只要是把A,B通过几个点最终连接到一起的) 。对于其中的一条路径,如果它满足以下两个条件中的 任意一条 ,则称这条路径是 阻塞(block) 的:
1)路径中存在某个节点 X 是 head-to-tail或者 tail-to-tail 节点(上图c的位置),并且 X 是包含在 C 中的; (因为A到B的连接是一条线,上面已经证明 head-to-tail或者 tail-to-tail的节点c可以把联系给砍断,多一说这条路径被block了)
2)路径中存在某个节点 X 是 head-to-head 节点(上图c的位置),并且 X 或 X 的子节点是不包含在 C 中的 ; (这个是head-to-head的情况,C未知,则A,B没有联系)
如果 A,B 间 所有的路径都是关于C阻塞的 ,那么 A,B 就是关于 C 条件独立的;否则, A,B 不是关于 C 条件独立的。
我们来举一个例子:
判断图(a)中 a与b是否在c条件下独立 ? a与b是否在f条件下独立 ?
判断 a 和 b 是否是 c下条件独立的: a 到 b 只有一条路径 a->e->f->b 。 考虑路径上的点 e 和 f :其中e 是 head-to-head 类型的,且 e 的儿子节点就是 c ,根据 2),e不阻断,那么就是a,b对于c不独立。如果在多考虑一下f,f是tail-to-tail类型节点,根据 1),f不在c中,所以并没有切断这条路径,所以有a,b不是c条件下独立。
判断 a 和 b 是否是 f 下条件独立的:路径 a->e->f->b 上的所有节点。考虑路径上的点e和f:节点 e 是head-to-head 类型的,e 和她的儿子节点 c 都不在 f 中,所以 2),e是阻断路径的节点。节点 f 是tail-to-tail类型节点,且 f 节点就在 f中,所以 f 节点阻断了路径。 结论:a 和 b是 f 下条件独立的。