概率圖模型(probabilistic graphical model,PGM)是一類算法的統稱,是圖靈獎獲得者Pearl開發出來的用圖來表示變量概率依賴關系的理論,用途甚廣,作用巨大。我們之前已經梳理了很多種模型,有線性模型,有基于樹的模型等等,現在又來了個概率圖模型,想要理解它,我們要搞清楚兩個問題:
- 概率圖模型是什么:
根據概念,概率圖模型是用圖來表示變量概率依賴關系的理論,結合概率論與圖論的知識,利用圖來表示與模型有關的變量的聯合概率分布。
- 結合問題1,概率圖模型與其他模型的本質區別是什么:
首先我們回想下以前講過的模型,如線性模型、樹模型、SVM等,他們都致力于解決根據當前數據點的特征
,來預測
,即計算
,每個不同的數據點之間是獨立的,那么對于數據點不獨立的問題怎么處理呢?所謂不獨立,即存在依賴關系,依賴關系可以用圖來表示,這就形成了概率圖模型,這也就是概率圖模型與其他模型的本質區別。
- 有哪些常用的概率圖模型:
圖由節點和邊構成,記作,
表示隨機變量,
表示變量的依賴關系,圖分為有向圖和無向圖,有向圖適合單向依賴,無向圖適合互相依賴。如下圖所示,有向圖模型和無向圖模型又分別分為了很多種模型,接下來我們重點關注隱馬爾可夫模型(HMM)和條件隨機場(CRF)。