隐马尔可夫模型HMM
隐马尔可夫模型HMM
隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,以下简称HMM)是比较经典的机器学习模型了,它在语言识别,自然语言处理,模式识别等领域得到广泛的应用。
隐马尔可夫模型HMM
当然,随着目前深度学习的崛起,尤其是RNN,LSTM等神经网络序列模型的火热,HMM的地位有所下降。
但是作为一个经典的模型,学习HMM的模型和对应算法,对我们解决问题建模的能力提高以及算法思路的拓展还是很好的。
1.1 什么样的问题需要HMM模型
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。
其是根据一些已观察到的证据(例如训练样本)来对感兴趣的未知变量(例如类别标记)进行估计和推测。存在状态变量和隐藏变量
采用结构图信息和以下三组参数:
三个基本问题
1.如何评估模型与观测序列之间的匹配程度?即合理产生观测序列(正向)(MRF理论)
2.如何推断出隐藏的模型状态?(反向)(CRF理论)
3.如何更好地评价三元参数,即训练样本能更好地还原?
精确推断:变量消去法 信念传播
近似推断:MCMC采样 变分推断