HMM 传统后向算法,已实现,仅供参考。

package jxutcm.edu.cn.hmm.model;

import jxutcm.edu.cn.hmm.bean.HMMHelper;
import jxutcm.edu.cn.util.TCMMath;

/**
 * 后向算法
 * 目的:
 * 1、先计算后向变量矩阵
 * 2、再用后向变量矩阵 来 计算一个观测序列的概率
 * @author aool
 */
public class Backward extends HMM{
    public int[] O;//观测序列observe//如yellow red blue yellow green 这些在enum Color {red,yellow,blue,green }的索引位置
    
    public double[][] beta; //后向变量矩阵
    
    /**
     * flag 表示 A和B是否是自然对数化(lnX)  true: A和B自然对数化后传进来  false: A和B未自然对数化
     */
    public Backward(double[][] A, double[][] B, double[] PI, int[] O, boolean flag) {
        super(A, B, PI, flag);
        this.O=O;
    }
    
    public Backward(HMM hmm, int[] O){
        super(hmm);
        this.O=O;
    }
    
    /**
     * 【计算后向变量矩阵】
     * 在时间t、位于隐藏状态为s_i(第i个隐藏状态,共N种隐藏状态)的条件下,hmm输出观察序列O(t+1)...O(T)的概率
     * beta[ t ][ i ] = beta_t( i ) = log(P(O(t+1)...O(T) | q_t=s_i, λ))
     */
    public void CalculateBackMatrix(){
        int T = O.length;
        beta = new double[ T ][ N ];//每一时刻(每行)上 可能出现的多个状态的发生的后向变量概率
        //1、初始化——将T时刻、第i种隐藏状态输出观察序列的后向变量设置为1即log(1)=0
        for (int i = 0; i < N; i++){
            beta[ T-1 ][ i ] = 0; // = log(1) // should be hmm.logA[k][0]
        }
        //2、归纳计算——b_t(i)
        for (int t = T - 1 - 1; t >= 0; t--){//第 t 时刻下,从T-2开始向前算——下标从0开始——T-1表示最终时刻
            for (int i = 0; i < N; i++) {//第 i 种隐状态下
                double sum = Double.NEGATIVE_INFINITY; // = log(0)
                for (int j = 0; j < N; j++){//到第 j 种隐状态下的累计概率——b[t][i] = b_t(i) =∑Aij * Bj(O_t+1) *b_t+1( j )  其中b_t+1( j ) =b[t+1][j],求和符号上面是N,下面是j=1开始 
                    // sum + = A[ i ][ j ] * B[ j ][ O(t+1) ] * beta[ t+1 ][ j ]
                    sum = TCMMath.logplus( sum, logA[ i ][ j ] + logB[ j ][ O[ t+1 ] ] + beta[t + 1][ j ]);
                }
                //beta[ t ][ i ] = 【t 时刻 所有 隐藏状态 i】到达 【t+1时刻 隐藏状态 j】并【t+1时刻显示出O( t+1 )】的后向变量概率
                //beta[ t ][ i ] = ∑ ( A[ i ][ j ] * B[ j ][ O(t+1) ] * beta[ t+1 ][ j ] ) 求和符号表示 1<=j <=N
                beta[ t ][ i ] = sum;//在 【t 时刻、第 i 种隐藏状态】 下 输出观察序列 Ot+1……OT(已知观测序列的局部) 发生的概率
            }
        }
    }

    /**
     * 【计算一个观测序列的概率】——前提是先计算后向变量矩阵——返回的是自然对数
     * P( O | μ ) = ∑ PI_i*B_i*beta_1( i ) (求和上界N,求和下界i=1)——求所有隐藏状态在t=1时刻的累计和就是 观测序列的概率
     * 计算 t=0 时刻、位于第 0 状态下的 输出观察序列 O0……OT(已经观测序列的局部)发生的概率
     */
    public double logProb() {
        double sum = Double.NEGATIVE_INFINITY; // = log(0)
        for (int i = 0; i < N; i++){
            sum = TCMMath.logplus( sum, logPI[ i ] + logB[ i ][ O[0] ] + beta[ 0 ][ i ]);
        }
        return sum;
    }
    
    /**
     * 打印后向变量矩阵
     */
    public void print() {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            for (int i = 0; i < beta.length; i++){
                System.out.print(HMMHelper.fmtlog( beta[ i ][ j ]) );
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

HMM 传统后向算法的更多相关文章

  1. HMM 自学教程(七)前向后向算法

    本系列文章摘自 52nlp(我爱自然语言处理: http://www.52nlp.cn/),原文链接在 HMM 学习最佳范例,这是针对 国外网站上一个 HMM 教程 的翻译,作者功底很深,翻译得很精彩 ...

  2. HMM 前向后向算法(转)

    最近研究NLP颇感兴趣,但由于比较懒,所以只好找来网上别人的比较好的博客,备份一下,也方便自己以后方便查找(其实,一般是不会再回过头来看的,嘿嘿 -_-!!) 代码自己重新写了一遍,所以就不把原文代码 ...

  3. 隐马尔科夫模型HMM(二)前向后向算法评估观察序列概率

    隐马尔科夫模型HMM(一)HMM模型 隐马尔科夫模型HMM(二)前向后向算法评估观察序列概率 隐马尔科夫模型HMM(三)鲍姆-韦尔奇算法求解HMM参数(TODO) 隐马尔科夫模型HMM(四)维特比算法 ...

  4. 隐马尔可夫(HMM)、前/后向算法、Viterbi算法

    HMM的模型  图1 如上图所示,白色那一行描述由一个隐藏的马尔科夫链生成不可观测的状态随机序列,蓝紫色那一行是各个状态生成可观测的随机序列 话说,上面也是个贝叶斯网络,而贝叶斯网络中有这么一种,如下 ...

  5. 条件随机场CRF(二) 前向后向算法评估标记序列概率

    条件随机场CRF(一)从随机场到线性链条件随机场 条件随机场CRF(二) 前向后向算法评估标记序列概率 条件随机场CRF(三) 模型学习与维特比算法解码 在条件随机场CRF(一)中我们总结了CRF的模 ...

  6. HMM-前向后向算法

    基本要素 状态 \(N\)个 状态序列 \(S = s_1,s_2,...\) 观测序列 \(O=O_1,O_2,...\) \(\lambda(A,B,\pi)\) 状态转移概率 \(A = \{a ...

  7. HMM-前向后向算法(附python实现)

    基本要素 状态 \(N\)个 状态序列 \(S = s_1,s_2,...\) 观测序列 \(O=O_1,O_2,...\) \(\lambda(A,B,\pi)\) 状态转移概率 \(A = \{a ...

  8. HMM-前向后向算法(附代码)

    目录 基本要素 HMM三大问题 概率计算问题 前向算法 后向算法 前向-后向算法 基本要素 状态 \(N\)个 状态序列 \(S = s_1,s_2,...\) 观测序列 \(O=O_1,O_2,.. ...

  9. HMM-前向后向算法与实现

    目录 基本要素 HMM三大问题 概率计算问题 前向算法 后向算法 前向-后向算法 基本要素 状态 \(N\)个 状态序列 \(S = s_1,s_2,...\) 观测序列 \(O=O_1,O_2,.. ...

随机推荐

  1. Git-Runoob:Git 查看提交历史

    ylbtech-Git-Runoob:Git 查看提交历史 1.返回顶部 1. Git 查看提交历史 在使用 Git 提交了若干更新之后,又或者克隆了某个项目,想回顾下提交历史,我们可以使用 git ...

  2. Emacs Python 自动补全之 eglot

    eglot 个人水平有限,自己的测试难免有不足甚至错误的地方.欢迎各位emacser 能前来留言交流. 首先eglot 是一个lsp-mode的集成环境.作者说这不仅仅是一个lsp工具.但是我从其说明 ...

  3. Linux-ubuntu命令-文件、磁盘管理

    .文件管理 <1>查看文件信息:ls ls是英文单词list的简写,其功能为列出目录的内容,是用户最常用的命令之一,它类似于DOS下的dir命令. Linux文件或者目录名称最长可以有26 ...

  4. flutter block回调

    block回调在oc中很常见,到了flutter中仍然有block回调 自定义一个StatefulWidget PageTitle 无参数回调VoidCallback VoidCallback onT ...

  5. http详解之post 2

    -----------------------post请求示例----------------#请求行POST https://re.csdn.net/csdnbi HTTP/1.1 #请求头部开始H ...

  6. Elasticsearch 6.2.3版本 string 类型字段 排序 报错 Fielddata is disabled on text fields by default

    背景说明 最近在做一个 Elasticsearch 的分页查询,并且对查询结果按照特定字段进行排序的功能. 但是执行结果却报错,报错信息如下: { "error": { " ...

  7. [转] javascript 正则表达式提取数字使用

    简述: 测试了一下js的正则表达式函数match 用来从一个字符串里挑出非0开头的数字, 放入一个array里, 之后join(',')之后输出 知识点: 1. 用match函数, 提取一个字符串当中 ...

  8. java:struts框架5(Converter,Validation,Tags(Object-Graph Navigation Language))

    1.Converter: struts.xml: <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTY ...

  9. python学习之面向对象(三)

    6.8 类的结构细化 6.8.1 类的私有成员 类中的私有成员包括:私有类的属性,私有对象属性,私有类方法 私有静态属性 类的内部可以访问,类的外部不可以访问,派生类中不可以访问 class A: _ ...

  10. "fatal error LNK1169: 找到一个或多个多重定义的符号" 解决方案

    本人在测试刚刚安装的vs2017时运行出了问题, 错误信息为 "fatal error LNK1169: 找到一个或多个多重定义的符号", 代码如下: //Myfile.h #in ...