隱馬爾科夫模型 概念(上)

2021-09-17 23:35:38 字數 774 閱讀 3430

隱馬爾可夫模型(hidden markov model,hmm)是統計模型,它用來描述乙個含有隱含未知引數的馬爾可夫過程。

隱馬爾可夫模型(hmm)可以用五個元素來描述,包括2個狀態集合和3個概率矩陣:

隱含狀態 s

這些狀態之間滿足馬爾可夫性質,是馬爾可夫模型中實際所隱含的狀態。這些狀態通常無法通過直接觀測而得到。(例如s1、s2、s3等等)

可觀測狀態 o

在模型中與隱含狀態相關聯,可通過直接觀測而得到。(例如o1、o2、o3等等,可觀測狀態的數目不一定要和隱含狀態的數目一致。)

初始狀態概率矩陣 π

表示隱含狀態在初始時刻t=1的概率矩陣,(例如t=1時,p(s1)=p1、p(s2)=p2、p(s3)=p3,則初始狀態概率矩陣 π=[ p1 p2 p3 ].

隱含狀態轉移概率矩陣 a。

描述了hmm模型中各個狀態之間的轉移概率。

其中aij = p( sj | si ),1≤i,j≤n.

表示在 t 時刻、狀態為 si 的條件下,在 t+1 時刻狀態是 sj 的概率。

觀測狀態轉移概率矩陣 b (英文名為confusion matrix,直譯為混淆矩陣不太易於從字面理解)。

令n代表隱含狀態數目,m代表可觀測狀態數目,則:

bij = p( oi | sj ), 1≤i≤m,1≤j≤n.

表示在 t 時刻、隱含狀態是 sj 條件下,觀察狀態為 oi 的概率。

總結:一般的,可以用λ=(a,b,π)三元組來簡潔的表示乙個隱馬爾可夫模型。隱馬爾可夫模型實際上是標準馬爾可夫模型的擴充套件,新增

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