1、 EM 算法要解决的问题
我们从样本观察数据中,找出样本的模型参数。 最常用的方法就是极大化模型分布的对数似然函数。但是在一些情况下,我们得到的观察数据有未观察到的隐含数据,此时我们未知的有隐含数据和模型参数,因而无法直接用极大化对数似然函数得到模型分布的参数。怎么办呢?这就是 EM 算法可以派上用场的地方了。
EM 算法解决这个的思路是使用启发式的迭代方法,既然我们无法直接求出模型分布参数,那么我们可以先猜想隐含数据(EM算法的E步),接着基于观察数据和猜测的隐含数据一起来极大化对数似然,求解我们的模型参数(EM算法的M步)。由于我们之前的隐藏数据是猜测的,所以此时得到的模型参数一般还不是我们想要的结果。不过没关系,我们基于当前得到的模型参数,继续猜测隐含数据(EM算法的E步),然后继续极大化对数似然,求解我们的模型参数(EM算法的M步)。以此类推,不断的迭代下去,直到模型分布参数基本无变化,算法收敛,找到合适的模型参数。
EM 算法是迭代求解最大值的算法,同时算法在每一次迭代时分为两步,E步和M步。一轮轮迭代更新隐含数据和模型分布参数,直到收敛,即得到我们需要的模型参数。
2、EM 算法的收敛性
EM算法可以保证收敛到一个稳定点,但是却不能保证收敛到全局的极大值点,因此它是局部最优的算法
3、EM 算法进一步思考
算法里已知的是观察数据,未知的是隐含数据和模型参数,在E步,我们所做的事情是固定模型参数的值,优化隐含数据的分布,而在M步,我们所做的事情是固定隐含数据分布,优化模型参数的值。
4、参考链接
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