ตัวอย่างของปัญหาโมเดลมาร์คอฟที่ซ่อนอยู่?


21

ฉันอ่านรุ่นมาร์คอฟที่ซ่อนอยู่ค่อนข้างน้อยและสามารถเขียนโค้ดเวอร์ชั่นพื้นฐานได้ด้วยตัวเอง

แต่มีสองวิธีหลักที่ฉันดูเหมือนจะเรียนรู้ หนึ่งคือการอ่านและนำไปใช้เป็นโค้ด (ซึ่งเสร็จแล้ว) และที่สองคือการเข้าใจวิธีการใช้ภายใต้สถานการณ์ที่แตกต่างกัน (ดังนั้นฉันจึงสามารถเข้าใจได้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างทั้งหมดที่ฉันได้ทำไปนั้นเกี่ยวข้องกับการทำนายดีเอ็นเอบางอย่างหรือการโยนเหรียญ

ฉันสงสัยว่ามีแหล่งข้อมูลใดที่จะทำให้เกิดปัญหามาร์คอฟอื่น ๆ (ภาษาไม่สำคัญ แต่หวังว่าจะมีคำตอบเช่นกันดังนั้นฉันจึงรู้ได้ว่าฉันถูกหรือผิด)?


ฉันแนะนำให้ข้ามโพสต์สิ่งนี้จากstackoverflow.com/questions/8661941/ …
Lostsoul

คุณจะเจาะจงเจาะจงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในแง่ของ "รหัสรุ่นพื้นฐานที่ค่อนข้างดี" ได้ไหม? คุณจำลองจากกระบวนการซ่อนมาร์คอฟหรือคุณเขียนรหัสอัลกอริทึม Viterbi ไปข้างหน้าหรืออัลกอริทึม Baum – Welch (ล่าสุดสามจะถูกใช้ในการคำนวณลำดับส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่สอดคล้องกันของรัฐน่าจะเป็นของลำดับของการสังเกตหรือความน่าจะเป็นที่เริ่มต้นการทำงานที่เปลี่ยนแปลงและฟังก์ชั่นการสังเกตของรูปแบบมาร์คอฟที่ซ่อนอยู่ตามลำดับ.)
เวย์

สวัสดีเวย์นโดยทั่วไปฉันเขียนโค้ดหน้านี้ (สเปรดชีต) สำหรับbaum -welch: cs.jhu.edu/~jason/papers/#tnlp02และใช้รหัสสำหรับหน้าวิกิรวมถึงวิกิ โมเดลมาร์คอฟที่ซ่อนอยู่ นี่อาจฟังดูงี่เง่า แต่ฉันต้องการเห็นปัญหาประเภทอื่นที่ฉันสามารถลองแก้ไขได้เพื่อให้ฉันได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าแบบจำลองของมาร์คอฟใดที่สามารถทำได้
Lostsoul

1
ฉันไม่ต้องการใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการทำงานกับมัน แต่ตัวอย่างเช่นกรณีศึกษาของคนที่ใช้โมเดลมาร์คอฟในการโยนเหรียญหรือวิธีพยากรณ์อากาศอาจช่วยให้ฉันเข้าใจปัญหาที่หลากหลายซึ่งสามารถแก้ไขได้ดีกว่า ฉันกำลังมองหาเพื่อสร้างความเข้าใจที่ดีขึ้นโดยการทดสอบแบบจำลองมาร์คอฟที่สามารถทำได้
Lostsoul

ฉันคิดว่า HMM มีการใช้งานที่สำคัญมากในด้านการเงิน (อัตราดอกเบี้ย) และเศรษฐศาสตร์ (GDP)
ชายชราในทะเล

คำตอบ:


8

ฉันใช้ HMM ในสถานการณ์การประมาณความต้องการ / ระดับสินค้าคงคลังซึ่งเรามีการซื้อสินค้าจากร้านค้าหลายแห่งที่อาจมีหรือไม่มีสินค้าคงคลังของสินค้า ลำดับของความต้องการรายวันสำหรับรายการเหล่านี้จึงมีเลขศูนย์ซึ่งเป็นศูนย์ความต้องการตามกฎหมายและศูนย์ที่เป็นเพราะร้านค้าหมดสต็อก คุณจะคิดว่าคุณรู้ว่าร้านค้าหมดสต็อกจากระดับสินค้าคงคลังหรือไม่ แต่ข้อผิดพลาดในบันทึกสินค้าคงคลังเผยแพร่และไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะหาร้านค้าที่คิดว่ามีจำนวนสินค้าในมือ แต่จริง ๆ แล้ว ไม่มีเลย สถานะที่ซ่อนอยู่นั้นมีมากหรือน้อยว่าร้านค้ามีสินค้าคงคลังจริงหรือไม่และสัญญาณคือ (ความต้องการรายวันระดับสินค้าคงคลังเล็กน้อย) อย่างไรก็ตามไม่มีการอ้างอิงสำหรับงานนี้; เราไม่ควรเผยแพร่ผลลัพธ์ด้วยเหตุผลเชิงแข่งขัน

แก้ไข: ฉันจะเพิ่มว่าสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีความต้องการเป็นศูนย์สินค้าคงคลังในมือของร้านจะไม่ลดลงและข้ามจุดสั่งซื้อซึ่งทำให้เกิดการสั่งซื้อสำหรับสินค้าคงคลังมากขึ้น - ดังนั้นจึงเป็นศูนย์ในมือเนื่องจาก ระเบียนสินค้าคงคลังที่ผิดพลาดไม่ได้รับการแก้ไขเป็นเวลานานจนกว่าจะมีคนสังเกตเห็นว่ามีบางอย่างผิดปกติหรือมีการนับรอบซึ่งอาจเป็นเวลาหลายเดือนหลังจากที่ปัญหาเริ่มขึ้น


ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้เรียกว่าปัญหาเงินเฟ้อเป็นศูนย์และพวกมันค่อนข้างแพร่หลาย คุณต้องมีรูปแบบหนึ่งที่เป็นแบบ "ศูนย์ส่วนเกิน" (เมื่อการอ่านเป็นศูนย์เพราะไม่มีการอ่านใด ๆ ซึ่งตรงข้ามกับการอ่านที่ถูกต้องตามศูนย์) จากนั้นเป็นแบบจำลองระดับที่สองที่วางตัวแบบที่เหลือ ตัวอย่างเช่นจำนวนลูกค้าในธนาคาร: บางครั้งก็ไม่มีเลยบางครั้งธนาคารถูกปิดดังนั้นจึงไม่มีอะไรเลย หรือความเร็วของรถ: บางครั้งมันก็ยังอยู่กับคนขับในขณะที่จอดอยู่ อื่น ๆ
Wayne

จริงพอจากมุมมองของสัญญาณความต้องการ อีกส่วนหนึ่งของปัญหาคือการระบุไบนารี "คงคลัง = 0 | บันทึกสินค้าคงคลัง> 0" สถานะที่ซ่อนอยู่ซึ่งจริง ๆ แล้วมีความสำคัญสำหรับลูกค้า
jbowman

ฉันควรชี้ให้เห็นว่า "เลขศูนย์ที่สูงเกินจริง" นั้นไม่ได้มีอยู่ตลอดเวลา - มีการดำเนินการที่ศูนย์ทั้งหมดเป็น "พิเศษ" และดำเนินการโดยที่ไม่มีอยู่เลยดังนั้นความต้องการ HMM กับสถานะที่เกิดขึ้นที่ การสังเกตแต่ละครั้ง
jbowman

6

ฉันค่อนข้างมีประสบการณ์แบบเดียวกันและไม่ได้หาอะไรมากไปกว่าอากาศ สิ่งที่ควรคำนึงถึง ได้แก่ การรู้จำเสียงการตรวจจับจุดเปลี่ยนการติดแท็กชิ้นส่วนของการพูดในข้อความการจัดวางรายการ / ข้อความที่ซ้อนทับกันและการจดจำภาษามือ

ตัวอย่างหนึ่งที่ฉันค้นพบและทำการสำรวจบางอย่างอยู่ในส่วนที่ 8 ของบทนำนี้ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อมูลอ้างอิงของ HMM ใน Wikipedia (มันสนุกจริง ๆ : การวิเคราะห์ของคุณพบว่ามีสระและพยัญชนะ) สิ่งนี้ยังแนะนำให้คุณทำงานกับคลังข้อความซึ่งมีประโยชน์

(ถ้าคุณต้องการเล่นกับคนรุ่นด้วย HMM คุณสามารถฝึกบนข้อความของเช็คสเปียร์แล้วสร้างมารยาทของเช็คสเปียร์)


3

ซอฟต์แวร์รู้จำเสียงพูดส่วนใหญ่ใช้โมเดลของ Markov ที่ซ่อนอยู่ คุณสามารถทดลองใช้การประมวลผลภาษาธรรมชาติหากคุณต้องการสัมผัสกับแอปพลิเคชัน HMM

ที่นี่เป็นแหล่งที่ดี: ความน่าจะเป็นกราฟิกรุ่นโดย Koller และฟรีดแมน


ขอบคุณ Carlos หนังสือยอดเยี่ยมฉันเริ่มอ่านได้ซักพัก แต่ก็ยังทำไม่เสร็จ เตรียมพร้อมเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับการเรียนรู้ของเครื่องและทฤษฎีกราฟ แต่ฉันจะกลับไปดูคำถามที่เกี่ยวข้องกับโมเดลของมาร์คอฟ ฉันจะดูการประมวลผลภาษาธรรมชาติด้วย (ฉันไม่เคยทำงานมาก่อน)
Lostsoul

3

โมเดลมาร์คอฟที่ซ่อนอยู่นั้นมีประโยชน์อย่างมากในการเฝ้าระวัง HIV เอชไอวีเข้าสู่กระแสเลือดและค้นหาเซลล์ตอบสนองภูมิคุ้มกัน จากนั้นจะนั่งอยู่ที่เนื้อหาโปรตีนของเซลล์และเข้าไปในแกนกลางของเซลล์และเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของ DNA ของเซลล์และเริ่มการแพร่กระจายของ virions จนกระทั่งมันออกมาจากเซลล์ ทุกขั้นตอนเหล่านี้ไม่สามารถสังเกตได้และเรียกว่าแฝง ตัวอย่างที่เหมาะสำหรับการสร้างโมเดลมาร์กอเนียนที่ซ่อนอยู่


2
ดังนั้นโมเดลมาร์คอฟที่ซ่อนเร้นจะช่วยติดตาม HIV ได้อย่างไร? แพทย์ใช้ HMM เพื่อวินิจฉัยเชื้อเอชไอวีหรือไม่? นักวิจัยใช้พวกเขาเพื่อทำความเข้าใจกลไกของโรคหรือสร้างยาและการรักษาด้วยยาต้านไวรัสหรือไม่? การอ้างอิงใด ๆ จะเป็นประโยชน์มาก
Leo


0

แบบจำลองของมาร์คอฟอาจมีประโยชน์ในการวิเคราะห์การโต้ตอบของผู้ใช้กับเว็บไซต์ - ตัวอย่างเช่นใน Amazon.com ซึ่งการพิจารณาว่าชุดของการโต้ตอบใดนำไปสู่การชำระเงินเพื่อให้คำแนะนำในอนาคต

ตัวอย่างสนุก ๆ ที่แสดงการใช้ Markov Model มีดังต่อไปนี้

http://freakonometrics.blog.free.fr/index.php?post/2011/12/20/Basic-on-Markov-Chain-(for-parents )


1
ไม่ใช่ HIDDEN Markov ที่นี่แม้ว่า - ใช่มั้ย
B_Miner
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.