高斯混合模型以及EM演算法

2021-09-25 11:40:50 字數 600 閱讀 3279

高斯混合模型(gmm),顧名思義,就是資料可以看作是從數個高斯分布中生成出來的。雖然我們可以用不同的分布來隨意地構造 xx mixture model ,但是 gmm是 最為流行。另外,mixture model 本身其實也是可以變得任意複雜的,通過增加 model 的個數,我們可以任意地逼近任何連續的概率密分布。

每個 gmm 由 k 個 gaussian 分布組成,每個 gaussian 稱為乙個「component」,這些 component 線性加成在一起就組成了 gmm 的概率密度函式:

$$ p(x) = \sum\limits_^k p(k)p(x|k) = \sum\limits_^k \pi _k\mathcal(x|\mu_k,\sigma_k)\tag $$

假設現在有\n\資料點,我們認為這些資料點由某個gmm模型產生,現在我們要需要確定 這些引數。很自然的,我們想到利用最大似然估計來確定這些引數,gmm的似然函式如下:

$$ \log \prod \limits_^np(x_i) = \sum\limits_^n \log p(x_i)=\sum\limits_^n\log\sum\limits_^k \pi _k\mathcal(x_i|\mu_k, \sigma_k)\tag $$

高斯混合模型與EM演算法

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EM及高斯混合模型

本文就高斯混合模型 gmm,gaussian mixture model 引數如何確立這個問題,詳細講解期望最大化 em,expectation maximization 演算法的實施過程。多維變數x服從高斯分布時,它的概率密度函式pdf為 x是維度為d的列向量,u是模型期望,是模型方差。在實際應用...

混合高斯模型(GMM)與EM演算法

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