ここに私の古い質問があります
隠れマルコフモデル(HMM)とパーティクルフィルター(PF)の違い(違いがある場合)を誰かが知っているかどうか、そして結果としてカルマンフィルター、またはどの状況でどのアルゴリズムを使用するかを尋ねたいと思います。私は学生で、プロジェクトをしなければなりませんが、最初にいくつかのことを理解する必要があります。
そのため、参考文献によれば、両方とも状態空間モデルであり、隠された(または潜在的または観察されていない)状態を含みます。ウィキペディア(Hidden_Markov_model)によると、「HMMでは、隠れ変数の状態空間は離散的ですが、観測自体は離散的(通常はカテゴリ分布から生成)または連続的(通常はガウス分布から)のいずれかです。隠れマルコフモデルは、連続状態空間を可能にするために一般化することもできます。そのようなモデルの例は、隠れ変数に対するマルコフ過程が線形動的システムであり、関連する変数間に線形関係があり、すべての隠れ変数と観測変数がガウス分布に従うモデルです。前述の線形動的システムなどの単純な場合、正確な推論は扱いやすい(この場合は、カルマンフィルターを使用)。ただし、一般に、連続的な潜在変数を持つHMMでの正確な推論は実行不可能であり、近似方法を使用する必要があります。」
しかし、私にとってこれは少しわかりにくいです...簡単な言葉で言えば、これは次のことを意味します(私が行ったより多くの研究にも基づいています):
- HMMでは、状態空間は離散または連続のいずれかです。また、観測自体は離散または連続のいずれかです。また、HMMは線形およびガウスまたは非ガウスの動的システムです。
- PFでは、状態空間は離散または連続のいずれかです。また、観測自体は離散または連続のいずれかです。しかし、PFは非線形(および非ガウス?)動的システムです(その違いは違いますか?)。
- カルマンフィルター(HMMと同じように見えます)は、線形およびガウスの動的システムがある場合に使用されます。
また、どのアルゴリズムを選択するかを知るには、これらはすべて同じように見えるので...また、PFは線形データ(たとえば、センサーKinectからの生データ)を持つことができると言う論文(英語ではない)を見つけました動きを認識する)、動的システムは非線形である場合があります。これは起こりますか?これは正しいです?どうやって?
ジェスチャ認識では、研究者はHMMまたはPFのいずれかを使用できますが、各アルゴリズムを選択する理由を説明していません。これらのアルゴリズムを区別し、違いを理解し、最適なアルゴリズムを選択する方法を誰かが知っていますか?
私の質問が大きすぎる場合、または一部の部分が素朴な場合は申し訳ありませんが、説得力のある科学的な答えはどこにも見つかりませんでした。ご清聴ありがとうございました!
ここに私の新しい質問があります(@conjugatepriorの助けによると)
したがって、さらに読みながら、以前のコメントの一部を更新し、何が起こっているのかをもう少し理解したいと思います。
- 簡単に言えば、傘は動的ベイジアンネットワークであり、その下にHMMおよび状態空間のモデル(サブクラス)が含まれます(http://mlg.eng.cam.ac.uk/zoubin/papers/ijprai.pdf)。
- さらに、2つのモデルの最初の違いは、HMMでは隠れた状態変数が離散的であり、観測値は離散的または連続的であるということです。PFでは、隠れ状態変数は連続的であり(実数値の隠れ状態ベクトル)、観測値はガウス分布を持ちます。
- また、@ conjugatepriorによれば、各モデルには次の3つのタスクがあります:フィルタリング、平滑化、予測。フィルタリングでは、モデルHMMは離散隠れ状態変数にフォワードアルゴリズム法を使用し、状態空間は連続変数に使用し、線形動的システムはカルマンフィルターなどを使用します。
- ただし、HMMを一般化して、連続状態空間を許可することもできます。
- これらのHMMの拡張により、2つのモデルは概念的に同一であるように見えます(隠れマルコフモデルとマルコフ遷移モデルと状態空間モデルで述べられているように...?)。
私はもう少し正確な用語を使用していると思いますが、それでもすべてがぼやけています。誰でもHMMと状態空間モデルの違いは何ですか?
本当に自分のニーズに合った答えが見つからないからです。
もう一度ありがとう!