A. 隱馬爾可夫模型的基本演算法
針對以下三個問題,人們提出了相應的演算法
*1 評估問題: 前向演算法
*2 解碼問題: Viterbi演算法
*3 學習問題: Baum-Welch演算法(向前向後演算法)
B. 如何用簡單易懂的例子解釋隱馬爾可夫模型
隱馬爾可夫(HMM)好講,簡單易懂不好講。我認為 @者也的回答沒什麼錯誤,不過我想說個更通俗易懂的例子。
還是用最經典的例子,擲骰子。假設我手裡有三個不同的骰子。第一個骰子是我們平常見的骰子(稱這個骰子為D6),6個面,每個面(1,2,3,4,5,6)出現的概率是1/6。第二個骰子是個四面體(稱這個骰子為D4),每個面(1,2,3,4)出現的概率是1/4。第三個骰子有八個面(稱這個骰子為D8),每個面(1,2,3,4,5,6,7,8)出現的概率是1/8。
假設我們開始擲骰子,我們先從三個骰子里挑一個,挑到每一個骰子的概率都是1/3。然後我們擲骰子,得到一個數字,1,2,3,4,5,6,7,8中的一個。
不停的重復上述過程,我們會得到一串數字,每個數字都是1,2,3,4,5,6,7,8中的一個。例如我們可能得到這么一串數字(擲骰子10次):1 6 3 5 2 7 3 5 2 4
這串數字叫做可見量鏈。但是在隱馬爾可夫模型中,我們不僅僅有這么一串可見量鏈,還有一串隱含量鏈。在這個例子里,這串隱含變數鏈就是你用的骰子的序列。比如,隱含量鏈有可能是:D6 D8 D8 D6 D4 D8 D6 D6 D4 D8
一般來說,HMM中說到的馬爾可夫鏈其實是指隱含量鏈,因為隱含量(骰子)之間存在轉換概率的。在我們這個例子里,D6的下一個狀態是D4,D6,D8的概率都是1/3。D4,D8的下一個狀態是D4,D6,D8的轉換概率也都一樣是1/3。這樣設定是為了最開始容易說清楚,但是我們其實是可以隨意設定轉換概率,或者轉換概率分布的。比如,我們可以這樣定義,D6後面不能接D4,D6後面是D6的概率是0.9,是D8的概率是0.1。這樣就是一個新的HMM。
同樣的,盡管可見量之間沒有轉換概率,但是隱含量和可見量之間有一個概率叫做emission probability(發射概率?沒見過中文怎麼說的。。。)。對於我們的例子來說,六面骰(D6)產生1的emission probability是1/6。產生2,3,4,5,6的概率也都是1/6。我們同樣可以對emission probability進行其他定義。比如,我有一個被賭場動過手腳的六面骰子,擲出來是1的概率更大,是1/2,擲出來是2,3,4,5,6的概率是1/10。
C. 關於隱馬爾可夫模型(HMM)的訓練問題
我使用過HMM,不過僅限於語音識別。我就在語音識別的領域跟你說一下吧。
UMDHMM我沒怎麼看過,HMM相關代碼我是自己寫的。
HMM中涉及的是「觀察值」和「隱藏狀態」。你說的「觀察狀態」應該是指「觀察值」吧
對於第一個疑問,
看描述的樣子,1,2應該是代表「隱藏狀態」。
假設某個語音單元代表的最佳狀態是1 1 2 2 3 4 5 5 5 5 6 (不考慮非發散狀態); 其中1->1是一次狀態轉移;1->2是另一次狀態轉移;2->是又一次狀態轉移;依次類推。這樣這個語音單元共發生了10次狀態轉移;
對於第一個疑問的後半部分,我看不懂你想說什麼
對於第二個疑問,好像你對HMM的基本概念還不是很了解。
一般情況下,一個觀察值就對應一個狀態;
D. 隱馬爾可夫模型的基本概述
一種HMM可以呈現為最簡單的動態貝葉斯網路。隱馬爾可夫模型背後的數學是由LEBaum和他的同事開發的。它與早期由RuslanL.Stratonovich提出的最優非線性濾波問題息息相關,他是第一個提出前後過程這個概念的。
在簡單的馬爾可夫模型(如馬爾可夫鏈),所述狀態是直接可見的觀察者,因此狀態轉移概率是唯一的參數。在隱馬爾可夫模型中,狀態是不直接可見的,但輸出依賴於該狀態下,是可見的。每個狀態通過可能的輸出記號有了可能的概率分布。因此,通過一個HMM產生標記序列提供了有關狀態的一些序列的信息。注意,「隱藏」指的是,該模型經其傳遞的狀態序列,而不是模型的參數;即使這些參數是精確已知的,我們仍把該模型稱為一個「隱藏」的馬爾可夫模型。隱馬爾可夫模型以它在時間上的模式識別所知,如語音,手寫,手勢識別,詞類的標記,樂譜,局部放電和生物信息學應用。
隱馬爾可夫模型可以被認為是一個概括的混合模型中的隱藏變數(或變數),它控制的混合成分被選擇為每個觀察,通過馬爾可夫過程而不是相互獨立相關。最近,隱馬爾可夫模型已推廣到兩兩馬爾可夫模型和三重態馬爾可夫模型,允許更復雜的數據結構的考慮和非平穩數據建模。
E. 關於隱馬爾可夫的問題
正解:1班35號
或6班班花
F. 如何通過隱馬爾科夫模型來預測股票價格
馬爾科夫預測模型它的前提條件是,在各個期間或者狀態時,變數面臨的下一個期間或者狀態的轉移概率都是一樣的、不隨時間變化的。一旦轉移概率有所變化,Markov模型必須改變轉移概率矩陣的參數,否則,預測的結果將會有很大的偏差。 隨機過程中,
G. 條件隨機場和隱馬爾科夫模型最大區別在哪裡
1、實際分析中,往往需要知道經過一段時間後,市場趨勢分析對象可能處於的狀態,這就要求建立一個能反映變化規律的數學模型。馬爾科夫市場趨勢分析模型是利用概率建立一種隨機型的時序模型,並用於進行市場趨勢分析的方法。
馬爾科夫分析法的基本模型為: X(k+1)=X(k)×P
公式中:X(k)表示趨勢分析與預測對象在t=k時刻的狀態向量,P表示一步轉移概率矩陣,
X(k+1)表示趨勢分析與預測對象在t=k+1時刻的狀態向量。
必須指出的是,上述模型只適用於具有馬爾科夫性的時間序列,並且各時刻的狀態轉移概率保持穩定。若時間序列的狀態轉移概率隨不同的時刻在變化,不宜用此方法。由於實際的客觀事物很難長期保持同一狀態的轉移概率,故此法一般適用於短期的趨勢分析與預測。
2、馬爾科夫模型:是用來預測具有等時間隔(如一年)的時刻點上各類人員的分布狀況。馬爾科夫模型的基本思想是:找出過去人事變動的規律,以此來推測未來的人事變動趨勢。
馬爾科夫模型:是根據歷史數據,預測等時間間隔點上的各類人員分布狀況。此方法的基本思想上根據過去人員變動的規律,推測未來人員變動的趨勢。步驟如下:
①根據歷史數據推算各類人員的轉移率,遷出轉移率的轉移矩陣;
②統計作為初始時刻點的各類人員分布狀況;
③建立馬爾科夫模型,預測未來各類人員供給狀況。