Bayesovská teorie vyhledávání

Bayesovská teorie hledání je aplikace Bayesovské statistiky při hledání ztracených předmětů, jako jsou vraky lodí.

Obvykle se používá následující postup:

1. Formulujte mnoho hypotéz o tom, co se mohlo s lodí stát.
2. Pro každou hypotézu sestrojte rozdělení pravděpodobnosti možného umístění lodi.
3. Sestrojte rozdělení pravděpodobnosti, že objekt bude skutečně nalezen v X , pokud tam je. Při oceánském hledání je to obvykle funkce hloubky hledání – v mělké vodě je šance, že něco najdete, mnohem vyšší, pokud budete hledat na správném místě. S rostoucí hloubkou se šance snižují.
4. Spojte obě rozdělení do úplného rozdělení pravděpodobnosti (obvykle to znamená jednoduše je vynásobte). V důsledku toho získáme pravděpodobnost, že plavidlo bude v bodě X pro všechna možná místa X .
5. Sestavte vyhledávací trasu, která by procházela oblastmi s největší pravděpodobností nalezení vraku.
6. Během hledání neustále aktualizujte odhady pravděpodobnosti podle Bayesova teorému . To znamená, že pokud byl prohledán bod X a nebylo nalezeno žádné plavidlo, pak se pravděpodobnost, že se plavidlo v tomto bodě potopilo, značně sníží (i když ne na nulu) a měla by se zvýšit pravděpodobnost nalezení plavidla na všech ostatních možných místech.

Výhodou Bayesovské metody je, že jsou sdíleny všechny dostupné informace a metoda automaticky vytváří odhady nákladů na vyhledávání pro danou pravděpodobnost úspěchu. Tato metoda například umožňuje před zahájením pátrání učinit prohlášení jako: „Je 65% pravděpodobnost nalezení lodi za 5 dní hledání. Navíc s 10denním vyhledáváním se pravděpodobnost úspěchu zvýší na 90% a po dobu 15 dnů až na 97%.

S pomocí bayesovské teorie hledání bylo nalezeno mnoho plavidel. Včetně: USS Scorpion , MV  Derbyshire (největší britská loď, která se kdy ztratila na moři) a SS  Střední Amerika . To také vedlo k úspěchu pátrání po ztracené termonukleární bombě po letecké havárii nad Palomares ve Španělsku.

Bayesovská teorie pátrání je integrována do softwaru pro plánování záchrany CASP ( Computer Assisted Search Program ) pro  vyhledávací a záchrannou službu pobřežní stráže Spojených států . Tento program byl později upraven pro pozemní vyhledávání přidáním faktorů krajinného pokrytí a používá ho americké letectvo a civilní letecká hlídka USA .

Viz také

• Bayesovský závěr
• vyhledávací hry
• Craven, John Pina

Odkazy

• Stone, Lawrence D., The Theory of Optimal Search , publikovaná v Operations Research Society of America , 1975
• Iida, Koji, Studie o optimálním vyhledávacím plánu , sv. 70, Lecture Notes in Statistics, Springer-Verlag , 1992.
• De Groot, Morris H., Optimal Statistical Decisions , Wiley Classics Library, 2004.
• Richardson, Henry R; a Stone, Lawrence D. Operační analýza během podvodního pátrání po Scorpionovi . Naval Research Logistics Quarterly , červen 1971, sv. 18, číslo 2. Úřad námořního výzkumu.
• Stone, Lawrence D. Search for SS Central America : Mathematical Treasure Hunting. Technická zpráva, Metron Inc. Reston, Virginie.
• Koopman, B. O. Search and Screening , Operations Research Evaluation Group Report 56, Center for Naval Analyses, Alexandria, Virginia. 1946.
• Richardson, Henry R. a Discenza, J. H. Počítačově podporovaný systém plánování pátrání pobřežní stráže Spojených států (CASP). Námořní výzkumná logistika čtvrtletník . sv. 27 číslo 4. str. 659–680. 1980.