一、五个基本元素
HMM是个五元组 λ =( S, O , π ,A,B)
S:状态值集合,O:观察值集合,π:初始化概率,A:状态转移概率矩阵,B:给定状态下,观察值概率矩阵
二、两个假设
HMM 的定义建立在两个基本假设的前提上,这两个假设是 HMM 的重点,一定要了解模型的 2 个假设。
1)齐次马尔科夫假设
齐次马尔科夫假设,通俗地说就是 HMM 的任一时刻 t 的某一状态只依赖于其前一时刻的状态,与其它时刻的状态及观测无关,也与时刻 t 无关。
2)观测独立假设
观测独立性假设,是任一时刻的观测只依赖于该时刻的马尔科夫链的状态,与其他观测及状态无关。
以上这两个假设是 HMM 的核心,之后的公式推导都是依赖这两个假设成立的基础上进行的。
三、HMM解决的三个问题
1:评估问题,已知模型参数 λ= (A, B, π),计算某个观测序列发生的概率,即求P(O|λ)
2:解码问题,给出观测序列O和模型λ= (A, B, π),选择一个状态序列S(s1,s2,...st+1),能最好的解释观测序列O
3:学习问题,观测序列O,如何估计模型参数 λ=(π, A, B), 使得P(O|λ)最大? 利用极大似然估计。