Efter de två svaren jag fick (av vilka inget var komplett så jag skrev mitt eget), var det jag till slut gjorde följande:
UPDATE Table AS target
INNER JOIN
(
select category, appearances_sum
from Table T inner join (
select category as cat, sum(appearances) as appearances_sum
from Table
group by cat
) as agg
where T.category = agg.cat
group by category
) as source
ON target.category = source.category
SET target.probability = target.appearances / source.appearances_sum
Det fungerar väldigt snabbt. Jag försökte också med korrelerad underfråga, men det var mycket långsammare (storleksordningar), så jag håller fast vid sammanfogningen.