隐马尔科夫模型(HMM)学习笔记
参考文献 1.李航《统计学习方法》 2. 刘建平老师的博客内容 3. 一文搞懂HMM 1.HMM模型的应用场景 首先我们来看看什么样的问题解决可以用HMM模型。使用HMM模型时我们的问题一般有这两个特征: 1)我们的问题是基于序列的,比如时间序列,或者状态序列。 2)我们的问题中有两类数据,一类序列数据是可以观测到的,即观测序列;而另一类数据是不能观察到的,即隐藏状态序列,简称状态序列。 2.HMM模型的基本定义 强调HMM的两个强假设: 【1】状态依前:即任意时刻的隐藏状态只依赖于它前一个隐藏状态 【2】观测独立:即任意时刻的观察状态只仅仅依赖于当前时刻的隐藏状态 HMM模型的三元组表示:(A,B,π) 3.HMM观测序列生成算法 4.HMM模型的三个基本问题 4.1评估观测序列出现的概率 (1)暴力解法求HMM观测序列出现的概率 直观上的想法就是:既然模型参数已知,观测序列也已知,那么我们可以穷举所有的隐藏序列。对于每一个隐藏序列, 首先计算其出现的概率,而后计算观测序列出现的概率,则隐藏序列和观测序列同时出现的联合概率就是两个概率相乘,然后求边缘概率分布,即可得到观测序列O在模型λ下出现的条件概率。计算看起来很容易,也很直观,但是当隐藏状态数N较大时,穷举的所有隐藏序列数目将是非常可怕的,这会使得这种计算方式无法进行。 (2)用前向算法求HMM观测序列出现的概率