如何计算HMM的值?

我需要帮助来理解和解决HMM的两个问题。请查看这些matrices, 其中
隐藏状态为 H =快乐和S =悲伤
Pi 是初始概率表
P(x [t] | x [t-1])是过渡表,
p(y [t] | x [t])是排放表

我如何理解: 如果在时间t-1,我们有 p(x [t−1] = H | y [1:t−1])= 1 p(x [ t] = H | y [1:t−1])
关于什么 p(x [t] = H | y [1:t−1]; y [t] =播放)

我不知道该如何理解这些问题。 如何通过矩阵计算来计算这些值?

lhsstar 回答:如何计算HMM的值?

首先,鉴于这些数据,我们来回答: p(x[t] = H | y[1:t−1]),那么p(x[t] = H | y[1:t−1]; y[t] = Play)应该非常直观。但是请注意,这不是一个做作业的网站。

无论如何,在处理马尔可夫链时,请记住一件事:历史无所谓!所以无论您以前的观察是什么,您当前的观察 (y)仅取决于当前状态x[t]。 (不要告诉您的历史老师,她会尽力让您重复上课,就像我的情况一样。)

因此:p(x[t−1] = H | y[1:t−1]) = 1与说前一个状态为Happy(H)相同。 “给定的” y [1:t−1]不会给我们任何信息。 好的,我们对p(x[t]|x[t-1]=H)有什么了解?好吧,第一矩阵中的第一行告诉您从一种状态转换为另一种状态的概率。

现在我们可以回答您的第一个问题: p(x[t] = H) = p(x[t] = H | x[t-1] = H)*p(x[t-1] = H) + p(x[t] = H | x[t-1] = S)*p(x[t-1] = S) 如果先前的公式过多,则提示:p(x[t] = H)是她今天快乐的无条件概率。 由于我们已经知道p(x[t-1] = H) =1(她昨天很高兴),所以这意味着她昨天确实不难过:p(x[t-1] = S) =0 => p(x[t] = H) = p(x[t] = H | x[t-1] = H),并使用第一个矩阵,您将获得:0.6

怎么样? p(x[t] = H | y[1:t−1]; y[t] = Play),应用“历史无所谓规则”,您将获得: p(x[t] = H | y[1:t−1]; y[t] = Play) = p(x[t] = H | y[t] = Play) 如果您想自己做,这是另一个提示:p(x[t] = H) =0.6因为我们已经回答了!您还知道:p(x[t] = H) + p(x[t] = S) = 1(因为她只能快乐或悲伤,对吧?)

现在应用贝叶斯规则(我知道这是非直觉的,但是youtube上有很多很好的视频也解释了背后的直觉),您可以这样编写问题: p(x[t] = H | y[t] = Play) = (p(y[t] = Play| x[t] = H) * p(x[t] = H))/p(y[t] = Play)

但是您可能会说:嘿,我已经观察到她正在玩游戏,您可能会想用1代替它,但速度不快,因为在数学中,此p(y[t] = Play)表示无条件概率。

p(y[t] = Play) = p(x[t] = H)*p(y[t] = Play|x[t] = H) + p(x[t] = S)*p(y[t] = Play|x[t] = S)

所以: p(x[t] = H | y[t] = Play) = (p(y[t] = Play| x[t] = H) * p(x[t] = H))/(p(x[t] = H)*p(y[t] = Play|x[t] = H) + p(x[t] = S)*p(y[t] = Play|x[t] = S))

现在您没有未知数,请用表格替换并计算。

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