花瓣小跑 发表于 2025-1-25 12:29:45

隐马尔科夫模型HMM

0. 什么时候利用马尔科夫模型

状态随机,下一阶段的状态只与“当前有关”
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1.隐马尔科夫模型

隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model)是关于时序的概率模型,形貌由一个隐藏的马尔科夫链随机天生不可观测的状态随机序列,再由各个状态天生一个观测从而产生观测随机序列的过程,隐藏的马尔科夫链随机天生的状态的序列,称为状态序列;每个状态天生一个规则,而由此产生的观测的随机序列称为观测序列。序列的每一个位置又可以看作是一个时候。
2. 隐马尔科夫模型根本出发点

观察状态和隐藏状态并不是一一对应的
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z表示隐藏状态,x表示观察状态,隐藏状态可以天生观察状态,而且隐藏状态可以相互转移
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3.组成与要解决的题目

3.1 组成

必须知道的:初始概率、隐藏状态转移概率矩阵、天生观测状态概率矩阵
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3.2 要解决的题目


[*]出现了一系列的观察状态,通过模型计算出现的概率
[*]在已知观测序列的情况下,求解模型参数
[*]求状态序列最有大概是什么
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4.暴力求解方法

把所有的隐藏序列都列出来
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5复杂度计算

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6.前向算法

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当t=T时,即走完全部序列
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7.前向算法求解实例

拿的球,比如说是(红,白,红)这是观测序列,隐藏状态是分别从(2,1,3)号盒子中拿出来
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π向量表示初始从三个盒子中拿球的概率
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A向量矩阵表示这次(列)拿1号盒子,下次(行)选1或2或3的概率
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B向量矩阵表示从1号盒子拿红球或白球的概率
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观测序列,观测状态、隐藏状态:
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详细计算:
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8. Baum-Welch算法

当观测序列和状态序列都已知:
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当观测序列已知,状态序列未知:
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9. 参数求解

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10. 维特比算法

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