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matlab对国内生产总值(GDP)建立马尔可夫链模型(MC)并可视化|附代码数据

考虑从随机转移矩阵中创建马尔可夫链的四状态马尔可夫链,该模型模拟了国内生产总值(GDP)的动态 创建实际GDP的马尔可夫链模型。指定状态名称。...FontSize = 7;混合图可以通过在有向图中绘制目标概率和预期的第一次命中时间来可视化。 从马尔可夫链中的每个状态开始计算命中目标状态的指定子集的概率。其中节点颜色表示命中概率。...点击标题查阅往期内容PYTHON用时变马尔可夫区制转换(MARKOV REGIME SWITCHING)自回归模型分析经济时间序列R语言中实现马尔可夫链蒙特卡罗MCMC模型matlab贝叶斯隐马尔可夫hmm...模型实现R语言如何做马尔科夫转换模型markov switching modelmatlab中的隐马尔可夫模型(HMM)实现R语言马尔可夫体制转换模型Markov regime switchingR语言马尔可夫转换模型研究交通伤亡人数事故预测...R语言中的马尔科夫机制转换(Markov regime switching)模型用机器学习识别不断变化的股市状况—隐马尔科夫模型(HMM)股票指数预测实战用机器学习识别不断变化的股市状况—隐马尔科夫模型

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【机器学习】六、概率图模型

) MCMC(马尔可夫链) MCMC(MH算法) 具体模型 最简单的图模型是朴素贝叶斯,它是一个强假设:即给定y的情况下,特征之间相互独立: 引⼊单个隐变量后,发展出了高斯混合模型(GMM)...: 如果单个隐变量变成序列的隐变量,就得到了动态空间模型(Dynamic Model): 引⼊齐次马尔科夫假设和观测独立假设就有隐马尔科夫模型(HMM),卡尔曼滤波和粒子滤波....为了打破观测独立性,引⼊了⼀种最大熵马尔科夫模型(MEMM),它把最大熵原理与隐马尔科夫模型结合: 为了克服 MEMM 中的局域问题,⼜引⼊了条件随机场(CRF),CRF 是⼀个⽆向图,其中,破坏了⻬次...对隐变量和观测变量作出⼀定的限制,就得到了受限玻尔兹曼机(RBM) 我们看到,不同的概率图模型对下⾯⼏个特点作出假设: 1. 方向-边的性质 2. 离散/连续/混合-点的性质 3....文章传送门: 高斯混合模型(GMM) 隐马尔可夫模型(背景介绍) 隐马尔可夫模型(前向算法与后向算法) 隐马尔可夫模型(Baum Welch算法与Viterbi算法) 隐马尔可夫模型(模型推断五大问题

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    机器学习中的概率模型

    概率有向图模型的典型代表是贝叶斯网络,概率无向图模型的典型代表是马尔可夫随机场。使用贝叶斯网络可以实现因果推理。...隐马尔可夫模型 马尔可夫链 + 观测变量 = 隐马尔可夫模型 马尔可夫过程是随机过程的典型代表。...有些实际应用中不能直接观察到系统的状态值,状态的值是隐含的,只能得到一组称为观测的值。为此对马尔可夫模型进行扩充,得到隐马尔可夫模型(HMM)。隐马尔可夫模型描述了观测变量和状态变量之间的概率关系。...与马尔可夫模型相比,隐马尔可夫模型不仅对状态建模,而且对观测值建模。不同时刻的状态值之间,同一时刻的状态值和观测值之间,都存在概率关系。 隐马尔可夫模型可以表示为五元组 ?...强化学习 马尔可夫决策过程 马尔可夫过程 + 动作 + 奖励 = 马尔可夫决策过程 马尔可夫决策过程(MDP)是强化学模型的抽象,是对马尔可夫过程的扩充,在它的基础上加入了动作和奖励,动作可以影响系统的状态

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    详解隐马尔可夫模型(HMM)中的维特比算法

    隐马尔可夫模型与序列标注 4.1 序列标注问题 4.2 隐马尔可夫模型 4.3 隐马尔可夫模型的训练 4.4 **隐马尔可夫模型的预测** 4.5 隐马尔可夫模型应用于中文分词 4.6 性能评测 4.7...一般而言,由字构词是序列标注模型的一种应用。 在所有“序列标注”模型中,隐马尔可夫模型是最基础的一种。...从马尔可夫假设到隐马尔可夫模型 马尔可夫假设:每个事件的发生概率只取决于前一个事件。 马尔可夫链:将满足马尔可夫假设的连续多个事件串联起来,就构成了马尔可夫链。...4.4 隐马尔可夫模型的预测 隐马尔可夫模型最具实际意义的问题当属序列标注了:给定观测序列,求解最可能的状态序列及其概率。...哪怕升级到二阶隐马尔可夫模型, F1 值依然没有提升。 看来朴素的隐马尔可夫模型不适合中文分词,我们需要更高级的模型。 话说回来,隐马尔可夫模型作为入门模型,比较容易上手,同时也是许多高级模型的基础。

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    隐马尔可夫模型、最大熵马尔科夫模型、条件随机场

    ,概率图模型如下所示: 在简单的马尔可夫模型中,所有状态对观测者都是可见的,因此马尔可夫模型仅仅包括中间状态的转移概率。...而在隐马尔可夫模型中,隐状态 x_i 对于观测者而言是不可见的。...观测者能够观测到的只有每个隐状态 x_i 对应的输出 y_i ,而观测状态 y_i 的概率分布仅仅取决于对应的隐状态 x_i (即马尔可夫性)。...在隐马尔可夫模型中,参数包括了隐状态之间的转移概率、隐状态到观测状态的输出概率,隐状态 x 的取值空间,观测状态 y 的取值空间以及初始状态的概率分布。...同时对隐状态的转移概率可以给出一些先验知识(笔者注:这些先验知识是天然存在的):B和M后面只能是M或者E,S和E后面只能是B或者S。而每个字就是模型中的观测状态,取值空间为语料中的所有字。

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    一次性弄懂马尔可夫模型、隐马尔可夫模型、马尔可夫网络和条件随机场!(词性标注代码实现)

    如果这个图退化成线性链的方式,则得到马尔可夫模型;因为每个结点都是随机变量,将其看成各个时刻(或空间)的相关变化,以随机过程的视角,则可以看成是马尔可夫过程。...每个状态的转移只依赖于之前的n个状态,这个过程被称为1个n阶的模型,其中n是影响转移状态的数目。最简单的马尔可夫过程就是一阶过程,每一个状态的转移只依赖于其之前的那一个状态,这个也叫作马尔可夫性质。...隐马尔可夫模型 (Hidden Markov Model) 是一种统计模型,用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。...如同马尔可夫随机场,条件随机场为具有无向的图模型,图中的顶点代表随机变量,顶点间的连线代表随机变量间的相依关系,在条件随机场中,随机变量Y 的分布为条件机率,给定的观察值则为随机变量 X。...隐马尔可夫模型是用于标注问题的生成模型。有几个参数(π,A,B):初始状态概率向量π,状态转移矩阵A,观测概率矩阵B。称为马尔科夫模型的三要素。

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    机器学习23:概率图--隐马尔可夫模型(HMM)

    1,隐马尔可夫模型: 隐马尔可夫模型(HMM)是可用于标注问题的统计学习模型,描述由隐藏的马尔可夫链随机生成观测序列的过程,属于生成模型。 ?...隐马尔可夫模型的两个基本假设: 1),齐次马尔科夫假设:隐藏的马尔科夫链在任意时刻t的状态只依赖于齐前一时刻的状态,其它时刻的状态及观测无关,也与时刻t无关; 2),观测独立性假设:任意时刻的观测只依赖于该时刻的马尔科夫状态...HMM 就是贝叶斯网络的一种——虽然它的名字里有和“马尔可夫网”一样的“马尔可夫”。对变量序列建模的贝叶斯网络又叫做动态贝叶斯网络。HMM就是最简单的动态贝叶斯网络。...,qT},求给定观测序列条件概率P(I|Q,λ) 最大的状态序列I。 3.1),近似算法:直接在每个时刻t时候最优可能的状态作为最终的预测状态,使用下列公式计算概率值。公式如下 ?...2,隐马尔可夫模型应用:hmmlearn、GMM-HMM 2.1,hmmlearn:pip install hmmlearn Hmmlearn实现了三种HMM模型类,按照观测状态是连续状态还是离散状态

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    《机器学习》笔记-概率图模型(14)

    章节目录 隐马尔可夫模型 马尔可夫随机场 条件随机场 学习与推断 近似推断 话题模型 01 隐马可科夫模型 机器学习最重要的任务,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...隐马尔可夫模型中的变量可分为两组。第一组是状态变量{y1,y2,...,yn},其中,yi∈Y表示第i时刻的系统状态。...在隐马尔可夫模型中,系统通常在多个状态{s1,s2,...,sN}之间转换。如下图所示。 ? 在任一时刻,观测变量的取值仅依赖于状态变量,即xt由yt确定,与其他状态变量及观测变量的取值无关。...); * 如何训练模型使其能最好的描述观测数据 例如在大多数现实应用中,人工指定模型参数已变得越来越不可行,如何根据训练样本学得最优的模型参数; 02 马尔可夫随机场 马尔可夫随机场(markov...前面介绍的隐马尔可夫模型和马尔可夫随机场都是生成式模型,而条件随机场是判别式模型。

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    一文看完《统计学习方法》所有知识点

    ,即生成模型.当存在隐变量时只能用生成方法学习.如混合高斯模型和其他混合模型/隐马尔可夫模型(HMM)/朴素贝叶斯/依赖贝叶斯(AODE)/LDA文档主题生成模型 概率质量函数,概率密度函数,累积分布函数...隐马尔可夫模型(HMM) 隐马尔可夫模型是关于时序的概率模型,描述由一个隐藏的马尔可夫链随机生成不可观测的状态序列,再由各个状态生成一个观测而产生观测随机序列的过程....,πi表示时刻t=1处于状态qi的概率.隐马尔可夫模型由初始状态概率向量π,状态转移概率矩阵A以及观测概率矩阵B确定.π和A决定即隐藏的马尔可夫链,生成不可观测的状态序列.B决定如何从状态生成观测,与状态序列综合确定了观测序列....因此,隐马尔可夫模型可以用三元符号表示 ?...隐马尔可夫模型作了两个基本假设: 齐次马尔可夫性假设:假设隐藏的马尔可夫链在任意时刻t的状态只依赖于其前一时刻的状态. 观测独立性假设:假设任意时刻的观测只依赖于该时刻的马尔可夫链的状态.

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    理解隐马尔可夫模型

    在隐马尔可夫模型中,有两种类型的节点,分别为观测值序列与状态值序列,后者是不可见的,它们的值需要通过从观测值序列进行推断而得到。...隐马尔可夫模型 在实际应用中,有些时候我们不能直接观察到状态的值,即状态的值是隐含的,只能得到观测的值。为此对马尔可夫模型进行扩充,得到隐马尔可夫模型。...隐马尔可夫模型描述了观测变量和状态变量之间的概率关系。与马尔可夫模型相比,隐马尔可夫模型不仅对状态建模,而且对观测值建模。不同时刻的状态值之间,同一时刻的状态值和观测值之间,都存在概率关系。...在隐马尔可夫模型中,隐藏状态和观测值的数量是根据实际问题人工设定的;状态转移矩阵和混淆矩阵通过样本学习得到。...隐马尔可夫模型需要解决以下三个问题: 1.估值问题,给定隐马尔可夫模型的参数A和B,计算一个观测序列出现的概率值p(x)。

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    马尔可夫网络、马尔可夫模型、马尔可夫过程

    如果这个图退化成线性链的方式,则得到马尔可夫模型;因为每个结点都是随机变量,将其看成各个时刻(或空间)的相关变化,以随机过程的视角,则可以看成是马尔可夫过程。...每个状态的转移只依赖于之前的n个状态,这个过程被称为1个n阶的模型,其中n是影响转移状态的数目。最简单的马尔可夫过程就是一阶过程,每一个状态的转移只依赖于其之前的那一个状态,这个也叫作马尔可夫性质。...隐马尔可夫模型 (Hidden Markov Model) 是一种统计模型,用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。...如同马尔可夫随机场,条件随机场为具有无向的图模型,图中的顶点代表随机变量,顶点间的连线代表随机变量间的相依关系,在条件随机场中,随机变量Y 的分布为条件机率,给定的观察值则为随机变量 X。...隐马尔可夫模型是用于标注问题的生成模型。有几个参数(π,A,B):初始状态概率向量π,状态转移矩阵A,观测概率矩阵B。称为马尔科夫模型的三要素。

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    主流机器学习算法优缺点总结,先从基础玩起!

    ,t为迭代数 缺点: 只对簇的平均值被定义下才能被使用,不适合某些分类属性,虚实线给定簇数K,对初值敏感,不适合发现大小差别很大的簇,对噪声、孤立点敏感(对平均值产生极大影响) 4.KNN:判别模型,多分类与回归...,初值较敏感(使用AUTO-Encoder) 14.隐式马尔科夫(HMM) 特点: 隐马尔可夫模型是一个双重随机过程—-具有一定状态数的隐马尔可夫链和显示随机函数集。...针对以下三个问题,人们提出了相应的算法 *1 评估问题: 前向算法 *2 解码问题: Viterbi算法 *3 学习问题: Baum-Welch算法(向前向后算法) 优点: 解决了标注问题 缺点: 做了齐次马尔科夫假设及观测股利性假设...,可能出现标记偏置 15.条件随机场(CRF) 特点: CRF是一种判别式模型,CRF是一种无向图 优点: CRF是在全局范围内统计归一化的概率,是全局最优的解。...特征设计灵活(与ME一样) 与MEMM比较:由于CRF计算全局最优输出节点的条件概率,它还克服了最大熵马尔可夫模型标记偏置(Label-bias)的缺点。

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    《统计学习方法》 ( 李航 ) 读书笔记

    当存在隐变量时只能用生成方法学习。如混合高斯模型和其他混合模型/隐马尔可夫模型 ( HMM ) /朴素贝叶斯/依赖贝叶斯 ( AODE ) / LDA 文档主题生成模型。...十、隐马尔可夫模型 ( HMM ) 隐马尔可夫模型是关于时序的概率模型,描述由一个隐藏的马尔可夫链随机生成不可观测的状态序列,再由各个状态生成一个观测而产生观测随机序列的过程。...隐马尔可夫模型由初始状态概率向量 π,状态转移概率矩阵 A 以及观测概率矩阵 B 确定。π 和 A 决定即隐藏的马尔可夫链,生成不可观测的状态序列。...B 决定如何从状态生成观测,与状态序列综合确定了观测序列。因此,隐马尔可夫模型可以用三元符号表示 。...隐马尔可夫模型作了两个基本假设: 齐次马尔可夫性假设:假设隐藏的马尔可夫链在任意时刻 t 的状态只依赖于其前一时刻的状态。 观测独立性假设:假设任意时刻的观测只依赖于该时刻的马尔可夫链的状态。

    1.7K10

    机器学习经典算法优缺点总结

    ,t为迭代数 缺点: 只对簇的平均值被定义下才能被使用,不适合某些分类属性,虚实线给定簇数K,对初值敏感,不适合发现大小差别很大的簇,对噪声、孤立点敏感(对平均值产生极大影响) KNN:判别模型,多分类与回归...,初值较敏感(使用AUTO-Encoder) 隐式马尔科夫(HMM) 特点: 隐马尔可夫模型是一个双重随机过程----具有一定状态数的隐马尔可夫链和显示随机函数集。...针对以下三个问题,人们提出了相应的算法 *1 评估问题: 前向算法 *2 解码问题: Viterbi算法 *3 学习问题: Baum-Welch算法(向前向后算法) 优点: 解决了标注问题 缺点: 做了齐次马尔科夫假设及观测股利性假设...,可能出现标记偏置 条件随机场(CRF) 特点: CRF是一种判别式模型,CRF是一种无向图 优点: CRF是在全局范围内统计归一化的概率,是全局最优的解。...特征设计灵活(与ME一样) 与MEMM比较:由于CRF计算全局最优输出节点的条件概率,它还克服了最大熵马尔可夫模型标记偏置(Label-bias)的缺点。

    1.4K80

    超全总结!一文囊括李航《统计学习方法》几乎所有的知识点!

    当存在隐变量时只能用生成方法学习。如混合高斯模型和其他混合模型/隐马尔可夫模型 ( HMM ) /朴素贝叶斯/依赖贝叶斯 ( AODE ) / LDA 文档主题生成模型。...十、隐马尔可夫模型 ( HMM ) 隐马尔可夫模型是关于时序的概率模型,描述由一个隐藏的马尔可夫链随机生成不可观测的状态序列,再由各个状态生成一个观测而产生观测随机序列的过程。...,πi 表示时刻 t=1 处于状态 qi 的概率。隐马尔可夫模型由初始状态概率向量 π,状态转移概率矩阵 A 以及观测概率矩阵 B 确定。π 和 A 决定即隐藏的马尔可夫链,生成不可观测的状态序列。...B 决定如何从状态生成观测,与状态序列综合确定了观测序列。因此,隐马尔可夫模型可以用三元符号表示 ? 。...隐马尔可夫模型作了两个基本假设: 齐次马尔可夫性假设:假设隐藏的马尔可夫链在任意时刻 t 的状态只依赖于其前一时刻的状态。 观测独立性假设:假设任意时刻的观测只依赖于该时刻的马尔可夫链的状态。

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    NLP学习:隐马尔科夫模型(一)

    在大学学习的时候,我们就已经学习过马尔科夫链,这里对于马尔科夫链就不多做赘述,而今天这一篇文章所要概括的是隐马尔科夫模型(HMM). ps:马尔科夫的彼得堡数学学派挺有意思,有兴趣的可以找一些相关资料拓展一下...一:隐马尔克夫模型应用 隐马尔科夫模型在语音识别上是一种非常成功的一种技术,在自然语言理解上已经运用的非常成熟,由于HMM的诸多优点,我们在以下几个领域应用后有了很不错的成绩: 1:分词处理 分词处理在我们生活中很常见...二:隐马尔科夫模型简介 在大学概率论与数理统计的学习中我们学习过马尔科夫链以及随机过程,这里就不再赘述,在马尔科夫模型中,每一个状态必须要对应一个可以观察的事件,这样应用起来往往很不方便,在隐马尔科夫中...最后: 隐马尔可夫模型由初始状态概率向量π、状态转移概率矩阵A和观测概率矩阵B决定,π和A决定状态序列,B决定观测序列。因此,隐马尔可夫模型λ可以用三元符号表示,即 ?...状态转移概率矩阵A与初始状态概率向量π确定了隐藏的马尔可夫链,生成不可观测的状态序列。观测概率矩阵B确定了如何从状态成观测,与状态序列综合确定了如何产生观测序列.

    1.3K50

    人工智能马尔可夫模型_高斯马尔科夫模型

    马尔可夫链性质: 其每个状态值取决于前面有限个状态。运用马尔可夫链只需要最近或现在的知识便可预测将来。...根据概率的基本理论,我们可以得知,马尔科夫链必定存在以下特征: 1)正定性:状态转移矩阵中的每一个元素被称为状态转移概率,所以每个状态的每个转移概率一定为正数 2)有限性:由于马尔科夫链中包含一个状态到其余状态的所有可能...,由概率论知识知,一个事件的概率总和必为1,即一个状态向外转移的所有链路的和值为1 这体现在转移矩阵中,就是每一行的概率相加的总和为1 马尔可夫模型分类: 1)显马尔可夫模型(VMM),又叫马尔可夫模型...隐马尔可夫模型是马尔可夫链的一种,它的状态不能直接观察到,但能通过观测向量序列观察到,每个观测向量都是通过某些概率密度分布表现为各种状态,每一个观测向量是由一个具有相应概率密度分布的状态序列产生。...隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)是统计模型,它用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。其难点是从可观察的参数中确定该过程的隐含参数。

    1.1K30

    深入浅出:强化学习中的POMDP、粒子滤波与信念状态更新

    2025年的最新研究显示,强化学习算法的应用场景正在从完全可观测环境向更复杂的部分可观测环境拓展,这使得部分可观测马尔可夫决策过程(Partially Observable Markov Decision...这一过程通常被建模为马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP),包含五个关键要素:状态集合(S)、行动集合(A)、状态转移概率(P)、奖励函数(R)和折扣因子(γ)。...在完全可观测的MDP框架中,智能体能够直接获取环境的完整状态信息。然而,现实世界中的大多数问题都存在观测限制,例如机器人传感器存在噪声、医疗诊断中无法直接观测患者体内状况等。...部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)详解 在强化学习领域,部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP)为解决环境状态不完全可观测的问题提供了严谨的数学框架。...核心假设与特性 POMDP建立在三个关键假设基础上: 马尔可夫性:下一状态仅取决于当前状态和动作 部分可观测性:智能体无法直接获取完整状态信息 信念状态可表征:历史观测和动作序列可以压缩为信念状态 值得注意的是

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    隐马尔可夫模型

    同时,在隐马尔可夫模型中还有一条由隐变量组成的隐含状态链,在本例中即骰子的序列。比如得到这串数字骰子的序列可能为[D6 D8 D8 D6 D4 D8]。 ? 隐马尔可夫模型示意图如下所示: ?...这就是马尔可夫链,即系统的下一时刻的状态仅由当前状态决定不依赖以往的任何状态(无记忆性),“齐次马尔可夫性假设”。 2 隐马尔可夫模型三要素 对于一个隐马尔可夫模型,它的所有N个可能的状态的集合 ?...,所有M个可能的观测集合 ? 隐马尔可夫模型三要素: 状态转移概率矩阵A, ? 下一时刻t+1状态为 ? 的概率 观测概率矩阵B, ? ,生成观测值 ? 的概率 初始状态概率向量π, ?...一个隐马尔可夫模型可由λ=(A, B, π)来指代。 3 隐马尔可夫模型的三个基本问题 (1) 给定模型λ=(A, B, π),计算其产生观测序列 ?...4 三个基本问题的解法 基于两个条件独立假设,隐马尔可夫模型的这三个基本问题均能被高效求解。

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    2022春山东大学人工智能导论期末题库附答案

    B、隐马尔可夫链 C、贝叶斯模型    D、可观测状态集合 可以解决无监督学习的隐马尔可夫问题 A、二分法   B、冒泡法 C、辗转相除法 D、Baum-Welch算法 人工智能在技术层面上存在如下...(index set)和状态空间(state space)内的(A)过程 A随机 B固定 C遍历   D确定 为了解决隐马尔科夫模型中的解码问题,我们提出了(Viterbi)算法。... 每个缸中的颜色分布 D.初始状态空间的概率分布 初始时选择某口缸的概率 答案:A 试举出隐马尔可夫模型在生活中的应用:________、________。...A.隐含状态S B.可观测状态O C.初始状态概率矩阵Π D.隐含状态转移概率矩阵A E.观测概率转移概率矩阵B 答案:ABCDE 隐马尔可夫模型与马尔可夫模型的区别:正常的马尔可夫模型中,状态对观察者来说是...____,但是隐马尔可夫模型中,状态是______,而需要通过受状态影响的变量进行观测。

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