EM算法

最大似然估計(jì)(MLE):

MLE是利用已知的樣本結(jié)果,反推最有可能導(dǎo)致這樣結(jié)果的參數(shù)值(θ)得計(jì)算過(guò)程丁屎,MLE的目標(biāo)就是找出一組參數(shù),使得模型產(chǎn)出觀察數(shù)據(jù)的概率最大

MLE求解過(guò)程:

編寫(xiě)似然函數(shù)(即聯(lián)合概率函數(shù)){似然函數(shù):在樣本固定的情況下旱眯,樣本出現(xiàn)的概率與參數(shù)θ之間的函數(shù)}

對(duì)似然函數(shù)取對(duì)數(shù)晨川,并整理

求導(dǎo)數(shù)

解似然方程


最大后驗(yàn)概率估計(jì)(MAP)

MAP和MLE一樣证九,都是通過(guò)樣本估計(jì)θ,在MLE中共虑,是使似然函數(shù)P(x|θ)最大的時(shí)候的θ值愧怜,MLE中假設(shè)先驗(yàn)概率是一個(gè)等值;在MAP中則是求θ使得P(x|θ)P(θ)的值最大妈拌,這也就是要求θ值不僅僅是讓似然函數(shù)最大拥坛,同時(shí)要求θ本身出現(xiàn)的先驗(yàn)概率比較大。


EM算法:

Expectation Maximizaton Algorithm,最大期望算法尘分,是一種迭代類(lèi)型算法猜惋,是一種在概率模型中尋找參數(shù)最大似然估計(jì)或者最大后驗(yàn)概率估計(jì)的算法,其中概率模型依賴(lài)于無(wú)法觀測(cè)的隱藏變量培愁。

EM算法流程:

初始化分布參數(shù):

重復(fù)下面步驟知道收斂:

? ? E步驟:估計(jì)隱藏變量的概率分布期望函數(shù)著摔;

? ? M步驟:根據(jù)期望函數(shù)重新估計(jì)分布參數(shù)。

假定樣本數(shù)據(jù)中存在隱含數(shù)據(jù)z={z1定续,z2,...,zk}此時(shí)極大化模型分布的對(duì)數(shù)似然函數(shù)如下:


Jensen 不等式


EM算法原理:





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