隐马尔科夫模型,三个基本问题及相应算法
隐马尔科夫模型基本问题及其相应的算法:
1、评估问题:概率计算问题:给定模型和观测序列,计算在模型下观测序列出现的概率。
前向、后向算法解决的是一个评估问题,即给定一个模型,求某特定观测序列的概率,用于评估该序列最匹配的模型。
2、模型学习问题:已知观测序列,估计模型中的参数,使得在该模型下观测序列概率最大,即用极大似然估计的方法估计参数。
Baum-Welch算法解决的是一个模型训练问题,即参数估计,是一种无监督的训练方法,主要通过EM迭代实现;即只有观测序列,无状态序列时训练模型。
极大似然估计:观测序列和相应的状态序列都存在的监督学习算法,用来估计参数。
3、解码问题/预测问题:已知模型和观测序列,给定观测序列,求最可能的对应的状态序列。
维特比算法解决的是给定一个模型和某个特定的输出序列,求最可能产生这个输出的状态序列。如通过海藻变化(输出序列)来观测天气(状态序列),是预测问题,通信中的解码问题。
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