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| 1 | +# 베이즈 정리 문제 (조건부 확률 문제) |
| 2 | + |
| 3 | +베이즈 정리는 두 확률 변수의 사전 확률과 사후 확률 사이의 관계를 나타내는 정리로 사전 확률로부터 사후 확률을 구할 수 있는 방법을 제시한다. |
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| 5 | + |
| 6 | + |
| 7 | +P(A) - 사전 확률: 결과가 나타나기 이전에 정해져 있는 사건 A의 확률 (원인) |
| 8 | +P(B|A) - 우도 확률: 사건 A가 발생했다는 전제 하에 사건 B가 발생할 확률 |
| 9 | +P(A|B) - 사후 확률: 사건 B가 발생했다는 전제 하에 사건 A가 발생했을 확률 |
| 10 | + |
| 11 | +베이즈 정리는 조건부 확률을 구하기 위한 정리로 이미 발생한 사건의 확률을 구하기 위한 정리로 **이미 발생한 사건의 확률을 이용해 앞으로 발생하게 될 사건의 가능성을 구할 수 있다.** |
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| 13 | +## 베이즈 정리 역확률 문제 |
| 14 | + |
| 15 | +> A씨가 코로나 진단 키드를 이용한 결과 양성으로 판정 받았을 때, A씨가 실제로 코로나에 걸렸을 확률은 몇 %인가? 단, 코로나 진단 키드의 정확도는 90%이고, 코로나에 걸릴 확률은 5%이다. |
| 16 | +
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| 17 | +코로나에 걸릴 확률 P(코로나) = 0.05, 코로나가 아닐 확률 P(no코로나) = 0.95이고 진단 키트 결과 양성일 때 코로나 확률 P(양성|코로나) = 0.9, 양성이라고 진단 받았지만 실제 코로나가 아닐 확률 P(양성|no코로나) = 0.1이렇게 표현이 가능할 것이다. |
| 18 | + |
| 19 | +그렇다면 이를 이용하여 진단 키트 결과가 양성일 때 실제 코로나에 걸렸을 확률을 계산해 보자 |
| 20 | +P(코로나|양성) = P(양성|코로나) x P(코로나) / P(양성) |
| 21 | +P(양성) = 코로나일 때 양성일 확률 + 코로나가 아닐 때 양성일 확률 |
| 22 | + = P(양성|코로나) x P(코로나) + P(양성|no코로나) x P(no코로나) |
| 23 | + = 0.9 x 0.05 + 0.1 x 0.95 |
| 24 | + = 0.14 |
| 25 | + |
| 26 | +∴ P(코로나|양성) = 0.9 x 0.05 / 0.14 ≒ 0.32 |
| 27 | + |
| 28 | +이와 같이 계산 되므로 A씨가 코로나 진단 키트 결과 양성일때, 실제 코로나일 확률은 32%인 것이다. 코로나에 걸릴 확률 자체가 5%로 상당히 낮기 때문에, 코로나 진단 키트 결과가 양성이어도 실제 코로나일 확률은 32%로 상당히 낮은 것을 볼 수 있다. |
| 29 | + |
| 30 | +## 코드 정리 |
| 31 | + |
| 32 | +```cpp |
| 33 | +#include <iostream> |
| 34 | +using namespace std; |
| 35 | + |
| 36 | +int main() { |
| 37 | + // 확률 값 입력 |
| 38 | + double P_Covid = 0.05; // 코로나에 걸릴 확률 |
| 39 | + double P_noCovid = 0.95; // 코로나가 아닐 확률 |
| 40 | + double P_Pos_given_Covid = 0.9; // 양성일 때 코로나일 확률 |
| 41 | + double P_Pos_given_noCovid = 0.1; // 양성일 때 코로나가 아닐 확률 |
| 42 | + |
| 43 | + // 전체 양성일 확률 P(양성) |
| 44 | + double P_Pos = (P_Pos_given_Covid * P_Covid) + (P_Pos_given_noCovid * P_noCovid); |
| 45 | + |
| 46 | + // 베이즈 정리를 이용한 P(코로나|양성) |
| 47 | + double P_Covid_given_Pos = (P_Pos_given_Covid * P_Covid) / P_Pos; |
| 48 | + |
| 49 | + // 결과 출력 |
| 50 | + cout << "코로나 진단 키트 결과 양성일 때 실제로 코로나에 걸렸을 확률 (P(Covid|Pos)): " << P_Covid_given_Pos * 100 << "%" << endl; |
| 51 | + |
| 52 | + return 0; |
| 53 | +} |
| 54 | +``` |
| 55 | + |
| 56 | +## 참고자료 |
| 57 | + |
| 58 | +- https://bigsong.tistory.com/40 |
| 59 | +- https://namu.wiki/w/%EB%B2%A0%EC%9D%B4%EC%A6%88%20%EC%A0%95%EB%A6%AC#s-2.1 |
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