二阶隐马尔科夫模型在基因识别中的应用

对经典隐马尔可夫模型( HMM) 的状态转移和输出观测值的假设条件进行改进,提出了一个基于二阶隐马尔科夫模型(second-order HMM: HMM2)的基因识别系统的模型, 论述了用该模型和扩展的Viterbi 算法发现基因的方法.     

隐马尔科夫模型在三维模型自动分类中的应用

针对三维模型的分类问题,提出了一种基于隐马尔科夫模型(HMM)和最大期望(EM)算法的三维模型自动分类方法。将HMM引入三维模型自动分类问题中使得更多先验知识在分类过程中被利用。算法首先对三维模型进行预处理和组合切分,并提取各切分部分的形状直方图特征。对形状直方图特征进行离散归一化后形成HMM模型在某一时刻的观测值,这些观测值将用来训练HMM参数。HMM参数通过EM算法进行估计。最后通过计算未知模型和各类模型的HMM参数间的最大后验概率,获得三维模型的分类结果。在HMM建模过程中利用HMM本身所具有的时序性来描述三维模型的空间几何结构和局部几何特征。实验表明该方法在三维模型自动分类中有较高的准确率。     

一种基于HMMNN的说话人识别模型

隐马尔可夫模型(HMM)广泛应用于说话人识别系统中,主要研究了HMM与自组织人工神经网络(SONN)相结合的混合模型HMMNN,并分析构造了基于HMMNN的说话人识别的系统模型.     

一种改进的隐马尔可夫模型训练算法

将类关联特征(class-dependent feature,CDF)用于隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)的建模,提出了一种新的HMM训练算法,与传统的HMM训练算法在理论上完全一致,但新算法避免了直接估计高维的状态输出概率密度函数(probability density function,PDF),可提高模型参数的估计精度.     

基于隐马尔科夫模型的fMRI脑激活检测

本文介绍了一种基于隐马尔科夫模型(HMM)的分析核磁共振图像(fMRI)数据的无监督学习模型,与一般线性模型(GLM)方法不同,GLM的主要针对体素的血氧水平(BOLD)反应大脑活动的时间序列响应进行建模,而HMM方法主要针对体素在第一个时间序列的演化过程进行建模。因此,HMM方法可以在BOLD信号上发现更多的信息。本文介绍了两种不同的脑激活检测方法,第一种方法基于似然估计和似然估计比检验,其中高斯模型被用来增加HMM似然映射的对比度。第二种方法是基于两个状态的分布之间的定距,其中,对HMM状态序列进行最有效的估计的是Viterbi算法。通过T检验或使用K-L距离(KLD)来测量激两种状态之间是分布距离。     

蛋白质二级结构预测概率图模型的改进

蛋白质二级结构与蛋白质三级结构及蛋白质功能密切相关,是生物信息学研究的热点,其中概率图模型隐马尔可夫算法(HMM)是该领域研究的重要工具。但是在实际应用中,存在着HMM训练下溢、不同训练集的效果差异较大及参数优化困难等问题。对预测蛋白质二级结构时HMM遇到的训练下溢问题提出了改进方案;首次提出8-状态HMM来预测蛋白质二级结构,并且将参数B改进成为包含状态转移信息的三维参数;为了改进最优HMM模型的确定方法,用每个样本分别对初始HMM模型进行训练,得到一系列新的模型,然后对这些新模型的参数求均值,将求得的均值作为最优模型的参数。这些改进方法提高了HMM预测蛋白质二级结构的准确率,为HMM的进一步优化打下良好的基础。     

基于MEM和HMM的中文词性标注方法

为了进一步提高中文语料库中语料的词性标注效率,在分析最大熵模型(MEM)和隐马尔科夫模型(HMM)所涉及理论、算法及其在中文词性标注技术中的应用的基础上,进行了基于MEM和HMM的中文词性标注实验.实验结果显示,基于MEM和HMM的中文词性标注算法都获得了一致性很好且覆盖率较高的标注效果,中文词性标注的准确率、召回率和F1这3个指标均达到92%以上;MEM的标注效果总体上比HMM的稍佳.     

基于二阶隐马尔可夫模型的新闻分类算法

提出一种基于二阶隐马尔可夫模型(HMM)的新闻分类算法,旨在提取新闻内容中的类别字,构成特征词集合.以该特征词集合作为不同二阶HMM分类器的观察序列,二阶HMM的隐藏状态反映了文档中词语之间的相关性差异,每个状态表示出现在语料库中的词语的相关性水平.实验结果表明,相比k近邻(k NN)、朴素贝叶斯(Naive Bayes)以及支持向量机(SVM)算法,二阶HMM算法的分类表现更显优势.     

基于状态驻留时间的汉语语音分段概率模型

为了解决分段概率模型 (SPM)因缺少对时间信息描述而带来的建模精度低的问题 ,提出了状态驻留分段概率模型 (SDSPM)。SDSPM中包含了用伽玛分布表示的状态驻留概率 ,以刻划语音的时间特征。此驻留概率相当于隐马尔可夫模型 (HMM)中的状态转移概率 ,但使 SDSPM描述语音时间特征的能力强于 HMM。SDSPM既改善了 SPM的模型性能 ,同时又避免了 HMM的计算复杂度问题。测试实验证明了 SDSPM模型在汉语语音识别中的有效性。     

HMM在下肢表面肌电信号步态识别中的应用

提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的分类方法,利用下肢表面肌电信号(SEMG)进行人体步态状态的识别.对每通道的SEMG信号按时间分段后,对每段数据提取4个时域特征来描述信号特点.根据对步态周期中状态的划分确定了HMM的结构,将HMM的状态与步态状态一一对应,并利用改进的Baum-Welch算法估计HMM参数,然后...     

基于MEM和HMM的中文词性标注方法

为了进一步提高中文语料库中语料的词性标注效率,在分析最大熵模型(MEM)和隐马尔科夫模型(HMM)所涉及理论、算法及其在中文词性标注技术中的应用的基础上,进行了基于MEM和HMM的中文词性标注实验.实验结果显示,基于MEM和HMM的中文词性标注算法都获得了一致性很好且覆盖率较高的标注效果,中文词性标注的准确率、召回率和F1这3个指标均达到92%以上;MEM的标注效果总体上比HMM的稍佳.     

基于多相关系数分组HMM2的学习算法

目的为了得到一种基于多相关系数分组二阶隐马尔可夫模型(second-or-der HMM:HMM2)的学习算法。方法最大似然准则,Lagrange乘子法。结果给出了在观测噪声和马尔可夫链不相互独立条件下二阶隐马尔可夫模型(second-or-der HMM:HMM2)的结构,获得了在多观测序列不相互独立的情况下HMM2的Baum-Welech学习算法。结论为得到充足数据,以对所有参数可靠估计,必须使用多观测序列。所获算法避免了直接计算条件概率的困难,考虑了训练序列间的相关性,故使计算过程更为便捷,在观测序列分组均匀相关情况下非常有用。     

基于改进MMI的HMM训练算法及其在面部表情识别中的应用

提出一种改进的最大互信息(MMI)准则函数并把它应用于隐马尔可夫模型(HMM)的参数估计,重新推导了HMM的迭代公式. 该准则函数相对于原来准则函数定义更为合理,能有效利用训练样本集中的鉴别信息,使得训练数据得到充分利用,提高了HMM的性能. 把这种改进的HMM算法应用于面部表情识别,利用改进的光流算法提取面部表情特征向量序列,并利用改进HMM算法和BP神经网络构建了面部表情混合分类器. 实验结果表明了该方法能有效提高面部表情识别率,有效解决HMM参数估计问题.     

一种基于小波神经网络混合模型的说话人识别方法

提出一种混合模型,即将隐马尔可夫模型(HMM)和小波神经网络(WNN)相结合应用于说话人识别的模型.该方法利用HMM的时序建模能力以及小波神经网络较强的模式分类能力,进行与文本无关的说话人的识别.实验表明,采用这种混合模型可以提高系统的识别率,特别在噪声环境中具有一定的噪声鲁棒性,提高了识别性能.     

基于自回归隐半马尔可夫模型的设备故障诊断

提出了一种新的隐马尔可夫模型(HMM)拓展模型自回归隐半马尔可夫过程(Auto-Regressive Hidden Semi-Markov Model,AR-HSMM),并给出了模型参数的推导和相应的"前向-后向"算法.与传统的HMM相比,AR-HSMM有以下两个优点:①把传统HMM所假设的隐藏状态分布改进为显式高斯分布;②改进了传统HMM假设各观测变量相互独立的问题,通过在各观测变量之间建立联系,从而使之更加符合实际情况.在液压泵故障诊断中的应用实例表明,AR-HSMM在故障诊断中是非常有效的.     

基于交互式多模型无迹卡尔曼滤波的锂电池荷电状态估计

为了提高传统卡尔曼滤波法估计锂电池荷电状态(SOC)的精度,在锂电池二阶RC等效电路模型基础上,根据隐马尔科夫模型(HMM)理论并采用遗传算法优化构造出了不同参数状态的电池模型。结合交互式多模型(IMM)算法与无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行SOC估计,提出了一种基于HMM的IMM-UKF算法估计锂电池SOC的方法。锂电池在线SOC估计实验表明,该方法比较其他估计方法有着更高的估计精度,平均绝对误差仅为1%。     

基于MHMM的脱机手写体字符识别

对隐马尔可夫模型(HMM)的训练方法及模型参数的选取进行了探讨,并将HMM理论用于脱机手写体识别中,建立了一种基于字符投影变换图像的边界链码特征的多重隐马尔可夫模型(MHMM).实验结果表明,该方法是可行的,且具有良好的兼容性和灵活性,可应用于手写体字符的自动识别中.     

基于HMM的自适应软件决策模型

为实现软件的自适应,针对复杂多变的运行环境,提出一个基于隐Markov模型(HMM)的自适应软件决策模型.首先运用高斯混合模型(GMM)对初始环境进行分类,然后使用softmax回归对感知环境进行归类划分处理,最后利用HMM代替人工干预进行软件决策.实验结果表明,该自适应软件模型在感知环境发生变化的条件下,能很好地实现软件自适应决策.     

HMM识别孤立词的研究与实现

本文介绍了隐式 Markov 模型(简称 HMM)识别语音的基本原理,对在训练孤立词模型过程中采用的 Baum-Welch 算法和 Viterbi 算法进行了研究,导出了参数估计的整套算式,提出了解决 HMM 在计算机上实现时出现的问题的方法及其实现算式。作者将 HMM 应用于汉语数字的识别,进行了不同算法的比较和不同初值条件的试验,给出了相应的识别结果。     

有限态文法引导的基于连续密度HMM的连续汉语语音识别

介绍了用有限态文法引导的基于连续密度隐马尔可夫模型(HMM)的连续汉语语音识别系统.分析了系统的组成,词语的HMM的训练方法和对识别系统的测试结果。实验表明,用有限态文法辅助进行连续语音识别是一种有效的策略;连续密度HMM与基于矢量量化的HMM/VQ相比需要较大的计算量,但可明显提高识别准确率。