贝叶斯网络分析软件Netica

全栈程序员-站长 • 2022年6月21日上午9:00 • 未分类 • 阅读 39

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

贝叶斯网络分析软件Netica使用方法

软件介绍

Netica软件是由NORSYS software corp.出品，是目前世界上应用最广泛的贝叶斯网络分析软件，以简单、可靠、高效的目的开发软件。它是世界上著名的大公司、政府机构作为决策工具，广泛应用于商业、工程、医药和生态分析。

软件界面
软件打开界面如下，功能栏中很多功能键都是灰色的，此时不能用。左下角的Netica messages会记录在Netica里面的操作过程。
首先进行贝叶斯网络分析，需要构建网络network，方法有3种：

File–New–Network
Ctrl+N
File正下方的按钮图标

构建网络之后会发现软件中的功能键变成彩色，可以使用，如下图。

构建网络结构
Netica软件中，可以创建3种节点node：状态节点nature node（上图中黄色椭圆）、决策节点decision node（上图中浅蓝色正方形）、效用节点utility node（上图中绿色六边形）。
最常用的是状态节点，表示每个变量有几种状态，每种状态的概率是多少，父节点的概率定了之后，子节点基于上层几点计算条件概率，以及改变状态概率的动态概率变化显示。

创建状态节点
双击黄色椭圆可以创建多个状态节点，单击黄色椭圆可以创建一个状态节点，节点构建结束，退出时需要在单击一下黄色椭圆。

关系方向指示
效用节点utility node（上图中绿色六边形）旁边的箭头即是连接方法，需要首先点击父节点名字，然后点击子节点名字，此时箭头会连接不同的状态节点。类似创建状态节点的操作，单击箭头只能画1个，双击画多个箭头。
Netica会自动安排箭头的位置。点击鼠标左键，可以拖动调整状态节点的位置，箭头也会自动随之变化。案例如下：
**加粗样式**
节点重新命名
双击状态节点会出现属性对话框，输入Name（必须输入英文，且中间不能有空格）。亲测此处输入State报错，所以选择另外一种方法输入State。方法：右键Modify—Set States，一个状态一行，比如Yes、No分两行设置，然后点击OK即可。同样方法输入其他状态节点的所有states。（Notes：我们可以自己设置一些数据，也可以有样本之后，让Netica进行自主学习learn）
在这里插入图片描述
所有状态节点Name输入、State设置完成之后，需要右键选择table输入每种state的概率。后续节点的state概率输入，条件概率很多，所以输入的时候可以先输入Yes对应那一列的条件概率，然后点击Apply，会出现右下的对话框，点击Yes，自动补全剩余的条件概率。操作如下图

最终显示结果如图：

统计推断过程可以根据输入证据情况，比如点击Familydisease中Yes，相应的Yes概率变为100%，其他状态节点的概率随之变化，进一步分析影响因素，如下图所示
在这里插入图片描述
以上两图对比分析，在Familydisease中Yes的情况下，Diabetes、Cancer的Yes概率明显增加，但是对最终LifeSpan的影响很小。

若进一步分析第二层的Diabetes因素，点击Yes100%，结果如下图。该种情况下，这个节点情况与其他三个节点的条件概率是独立的，故不发生变化。
在这里插入图片描述
进一步与没有证据情况进行结果对比分析，可以发现只在Diabetes的情况下，Familydisease的概率增加，同时也使得同层其他三个节点HepatitisB\Cancer\Deaf的概率发生变化，最终对于LifeSpan的影响变化不大。

对于LifeSpan影响因素的分析，可以点击该节点Yes，看此状态下，其他节点前后概率的各种变化，如下图。Endocrine和Gene的影响变化大于Chromosome和Environment。
在这里插入图片描述