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. python - readline 模块

    转载:https://www.cnblogs.com/fireflow/p/4841413.html readline模块定义了一系列函数用来读写Python解释器中历史命令,并提供自动补全命令功能. ...

  2. Emacs Python 自动补全之 jedi

    jedi jedi 的安装配置并不是很友好.github 上也没有明确说明.查了很多资料, 最后才配置成功.可是效果却不是很理想.在补全的时候有明显的卡顿现象. 不知道网上这么多人对其推崇备至是因为什 ...

  3. Jenkins+Harbor+Docker发布

    使用Jenkins发布Docke 需要准备的,docker,jenkins,Harbor docker安装 安装依赖: # yum install -y yum-utils device-mapper ...

  4. 第一章 SpringCloud简介

    1.架构演进与微服务 单体架构:一个归档包包含所有的功能的应用程序. 缺点: 复杂性逐渐变高 技术债务逐渐上升 部署速度逐渐变慢 阻碍技术创新 无法按需伸缩 架构演进: 单体架构 SOA 微服务 微服 ...

  5. web开发(四) 一次性验证码的代码实现

    在网上看见一篇不错的文章,写的详细. 以下内容引用那篇博文.转载于<http://www.cnblogs.com/whgk/p/6426072.html>,在此仅供学习参考之用. 其实实现 ...

  6. 阶段3 2.Spring_09.JdbcTemplate的基本使用_6 JdbcDaoSupport的使用以及Dao的两种编写方式

    复制三个出来.分别叫做 OrderDaoImpl.ProductDaoImpl.UserDaoImpl 复制这三个出来就是为了解决重复性代码的问题. 每个dao中都有这段代码.这些都是重复性的代码.在 ...

  7. rsync启动脚本

    rsync启动脚本 01 #!/bin/bash  www.ahlinux.com 02 # 03 # rsyncd      This shell script takes care of star ...

  8. django 视图常用操作

    获取参数. 类型是QueryDict https://www.cnblogs.com/zhaoyang-1989/p/11989515.html request.POST.get('参数名') req ...

  9. 【VS开发】Cameralink接口

    目录 1 Camera Link接口的三种配置 ▪ Base Camera Link ▪ Medium Camera Link ▪ Full Camera Link 2 Camera Link三种接口 ...

  10. POJ 3249 Test for Job (拓扑排序+DP)

    POJ 3249 Test for Job (拓扑排序+DP) <题目链接> 题目大意: 给定一个有向图(图不一定连通),每个点都有点权(可能为负),让你求出从源点走向汇点的路径上的最大点 ...