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Parallel Expectation-Maximization Algorithm for Large Databases
1
作者 黄浩 宋瀚涛 陆玉昌 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2006年第4期420-424,共5页
A new parallel expectation-maximization (EM) algorithm is proposed for large databases. The purpose of the algorithm is to accelerate the operation of the EM algorithm. As a well-known algorithm for estimation in ge... A new parallel expectation-maximization (EM) algorithm is proposed for large databases. The purpose of the algorithm is to accelerate the operation of the EM algorithm. As a well-known algorithm for estimation in generic statistical problems, the EM algorithm has been widely used in many domains. But it often requires significant computational resources. So it is needed to develop more elaborate methods to adapt the databases to a large number of records or large dimensionality. The parallel EM algorithm is based on partial Esteps which has the standard convergence guarantee of EM. The algorithm utilizes fully the advantage of parallel computation. It was confirmed that the algorithm obtains about 2.6 speedups in contrast with the standard EM algorithm through its application to large databases. The running time will decrease near linearly when the number of processors increasing. 展开更多
关键词 expectation-maximization (em algorithm incremental em lazy em parallel em
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FLIGHT DELAY STATE-SPACE MODEL BASED ON GENETIC EM ALGORITHM 被引量:2
2
作者 陈海燕 王建东 徐涛 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2011年第3期276-281,共6页
Flight delay prediction remains an important research topic due to dynamic nature in flight operation and numerous delay factors.Dynamic data-driven application system in the control area can provide a solution to thi... Flight delay prediction remains an important research topic due to dynamic nature in flight operation and numerous delay factors.Dynamic data-driven application system in the control area can provide a solution to this problem.However,in order to apply the approach,a state-space flight delay model needs to be established to represent the relationship among system states,as well as the relationship between system states and input/output variables.Based on the analysis of delay event sequence in a single flight,a state-space mixture model is established and input variables in the model are studied.Case study is also carried out on historical flight delay data.In addition,the genetic expectation-maximization(EM)algorithm is used to obtain the global optimal estimates of parameters in the mixture model,and results fit the historical data.At last,the model is validated in Kolmogorov-Smirnov tests.Results show that the model has reasonable goodness of fitting the data,and the search performance of traditional EM algorithm can be improved by using the genetic algorithm. 展开更多
关键词 FLIGHT DELAY predictions dynamic data-driven application system genetic em algorithm
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基于EM-KF算法的微地震信号去噪方法
3
作者 李学贵 张帅 +2 位作者 吴钧 段含旭 王泽鹏 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2024年第2期200-209,共10页
针对微地震信号能量较弱,噪声较强,使微地震弱信号难以提取问题,提出了一种基于EM-KF(Expectation Maximization Kalman Filter)的微地震信号去噪方法。通过建立一个符合微地震信号规律的状态空间模型,并利用EM(Expectation Maximizati... 针对微地震信号能量较弱,噪声较强,使微地震弱信号难以提取问题,提出了一种基于EM-KF(Expectation Maximization Kalman Filter)的微地震信号去噪方法。通过建立一个符合微地震信号规律的状态空间模型,并利用EM(Expectation Maximization)算法获取卡尔曼滤波的参数最优解,结合卡尔曼滤波,可以有效地提升微地震信号的信噪比,同时保留有效信号。通过合成和真实数据实验结果表明,与传统的小波滤波和卡尔曼滤波相比,该方法具有更高的效率和更好的精度。 展开更多
关键词 微地震 em算法 卡尔曼滤波 信噪比
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双边定时截尾下Pareto分布的参数的极大似然估计的EM算法
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作者 田霆 刘次华 《电子产品可靠性与环境试验》 2024年第3期52-54,共3页
给出了当寿命分布为Pareto分布时,双边定时截尾寿命试验下形状参数的极大似然估计。由于似然方程形式较复杂,无法得到参数的显式表达式。但可证明此极大似然估计是唯一存在的,并利用EM算法求出了此参数的一种估计。
关键词 PARETO分布 双边定时截尾 极大似然估计 em算法
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基于NBN-EM的地铁施工事故致因分析模型研究
5
作者 申建红 刘树鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期171-179,共9页
地铁施工事故具有易发性且事故类型复杂多样,针对现有地铁施工事故分析方法多依赖于专家主观经验构建,且仅有较少方法对事故报告信息加以利用的问题,提出一种基于NBN-EM的地铁施工事故致因分析模型。首先,以搜集的2010—2021年间的223... 地铁施工事故具有易发性且事故类型复杂多样,针对现有地铁施工事故分析方法多依赖于专家主观经验构建,且仅有较少方法对事故报告信息加以利用的问题,提出一种基于NBN-EM的地铁施工事故致因分析模型。首先,以搜集的2010—2021年间的223起事故报告为数据来源,采用统计学方法提取及筛选风险因素,进一步归纳建立事故致因分析的指标体系;其次,采用改进的朴素贝叶斯网络构建风险因素指标与事故类型关系的图形结构,同时分层随机抽样80%的数据为训练样本,借助EM算法和Netica软件进行数据学习,确定各节点的先验概率和条件概率参数;最后,通过贝叶斯网络推理和敏感性分析得到不同类型事故的关键致因排序,不同视角下的情景分析对风险因素组合作用下的事故发生概率和风险源识别进行了确定。研究结果表明:施工工法、施工方案内容、安全隐患排查分别为三个维度上造成事故发生的最重要因素,不同类型事故的关键风险因素具有差异性,应区别预控,模型测试验证方法的有效性,平均正确率为84.55%。 展开更多
关键词 地铁 施工事故 朴素贝叶斯网络(NBN) em算法 风险因素分析
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SOQPSK-TG信号的EM半盲载波频偏估计 被引量:1
6
作者 赵丹辉 王天乐 +2 位作者 史长鑫 曾妮 王泽龙 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期754-759,共6页
针对成形偏移四相相移键控-TG(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying-Telemetry Group version,SOQPSK-TG)信号在训练序列长度受限时频偏估计精度较低的问题,利用双二进制分解(Doubinary Decomposition,DBD)原理提出基于期望最... 针对成形偏移四相相移键控-TG(Shaped Offset Quadrature Phase Shift Keying-Telemetry Group version,SOQPSK-TG)信号在训练序列长度受限时频偏估计精度较低的问题,利用双二进制分解(Doubinary Decomposition,DBD)原理提出基于期望最大化(Expectation Maximization,EM)的SOQPSK半盲载波频偏(Carrier Frequency Offset,CFO)估计算法。为了确保EM算法收敛到预期性能范围,使用基于非线性四次方码元定时估计算法的非数据辅助频偏估计方法优化了EM算法初始点选择。仿真实验结果表明,该算法相比于使用训练序列进行数据辅助估计的方法,在不增加辅助数据数量的前提下能够进一步提升CFO估计的精度,并在较高信噪比下拥有接近序列总长度所对应的克拉美罗界(Cramér-Rao Bound,CRB)的优秀性能。 展开更多
关键词 SOQPSK-TG信号 载波频偏估计 em算法 双二进制分解(DBD)
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基于高斯混合模型及EM算法的建筑工程数据预警治理方法 被引量:1
7
作者 张静雯 耿天宝 《科学技术创新》 2024年第8期192-195,共4页
结合初期雨水调蓄大直径顶管工程的实际设计及施工经验,对软弱地层条件下长距离大直径平行双管曲线顶管在设计及施工过程中存在的重点难点问题进行总结,并对顶管过程中的顶力及管周摩阻力做了深入分析研究,有针对性地提出了相应的解决方... 结合初期雨水调蓄大直径顶管工程的实际设计及施工经验,对软弱地层条件下长距离大直径平行双管曲线顶管在设计及施工过程中存在的重点难点问题进行总结,并对顶管过程中的顶力及管周摩阻力做了深入分析研究,有针对性地提出了相应的解决方案,使该顶管工程顺利贯通。建筑工程行业在现代社会中发挥着重要的经济和社会作用,然而,它也伴随着诸多风险和不确定性。为了有效地管理和预测这些风险,本文提出了一种基于高斯混合模型(GMM)和期望最大化(EM)算法的数据预警治理方法。该方法旨在通过对建筑工程数据的建模和分析,提前识别潜在的问题和风险,从而改善工程项目的管理和决策。 展开更多
关键词 GMM高斯混合模型 em算法 数据预警治理 正态分布曲线 后验概率
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基于EM算法的宽带信号DOA估计及盲分离 被引量:12
8
作者 熊坤来 刘章孟 +2 位作者 柳征 姜文利 汪华兴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2028-2033,共6页
本文提出了一种基于EM算法的宽带信号DOA估计与盲分离方法.首先将宽带混合信号转换到频域,然后综合利用带宽内所有频点信息建立似然函数,在此基础上推导出宽带条件下的EM迭代式,从而实现宽带信号DOA及波形的联合估计.并且本文通过分析E... 本文提出了一种基于EM算法的宽带信号DOA估计与盲分离方法.首先将宽带混合信号转换到频域,然后综合利用带宽内所有频点信息建立似然函数,在此基础上推导出宽带条件下的EM迭代式,从而实现宽带信号DOA及波形的联合估计.并且本文通过分析EM算法的收敛性,自适应的设定角度搜索空间,提高了算法的运算效率.与传统方法相比,本文方法运用的有效信息更多,因此,其在DOA估计精度及波形恢复性能方面都更有优势.仿真实验表明了该算法的有效性. 展开更多
关键词 宽带信号 em算法 DOA 估计 信号分离
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2PL模型的EM缺失数据处理方法研究 被引量:6
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作者 张淑梅 辛涛 +1 位作者 曾莉 孙佳楠 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2011年第3期241-255,共15页
项目反应理论(IRT)模型是教育统计与测量中一种十分重要的模型,它包含项目参数和能力参数.目前一种常用的估计IRT模型项目参数的方法是由Woodruff和Hanson(1997)应用EM算法给出的,它用于完全反应数据,而把能力参数看作缺失数据.本文将Wo... 项目反应理论(IRT)模型是教育统计与测量中一种十分重要的模型,它包含项目参数和能力参数.目前一种常用的估计IRT模型项目参数的方法是由Woodruff和Hanson(1997)应用EM算法给出的,它用于完全反应数据,而把能力参数看作缺失数据.本文将Woodruff的方法推广到处理缺失反应的情况,基本思想是把能力参数和缺失反应均看作缺失数据,再运用EM算法估计参数.通过模拟研究,在不同被试人数和不同缺失比例的情况下,本文比较了我们给出的方法和BILOG-MG软件的缺失数据处理方法的参数估计效果.结果表明,在大多数情况下,本文提出的方法能得到更好的估计. 展开更多
关键词 项目反应理论 缺失数据 em算法
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基于自训练EM算法的半监督文本分类 被引量:17
10
作者 张博锋 白冰 苏金树 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期65-69,共5页
为了提高计算效率,提出基于自训练的改进EM算法STEM。在每步迭代的E-step中,将中间分类器最有把握对其类别进行预测的未标注样本转移至标注样本集,并应用到M-step中进行下一个中间分类器的训练,从而引入了利用中间结果的自训练机制。文... 为了提高计算效率,提出基于自训练的改进EM算法STEM。在每步迭代的E-step中,将中间分类器最有把握对其类别进行预测的未标注样本转移至标注样本集,并应用到M-step中进行下一个中间分类器的训练,从而引入了利用中间结果的自训练机制。文本分类实验表明STEM算法在大部分情况下的分类准确性都高于EM,并通过减少迭代提高了分类器学习的计算效率。 展开更多
关键词 半监督学习 em算法 自训练 文本分类 NAIVE BAYES
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基于EM算法的爆炸超压场重建技术 被引量:10
11
作者 白苗苗 郭亚丽 王黎明 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期187-190,共4页
文中以层析成像技术为基础研究爆炸冲击波场重建,通过对冲击波传输过程中速度场的反演重建冲击波超压场。由于激励源和探测器数目不足给重建过程带来困难,于是文中提出了一种基于先验信息的EM反演算法。通过建立数学模型对此算法进行仿... 文中以层析成像技术为基础研究爆炸冲击波场重建,通过对冲击波传输过程中速度场的反演重建冲击波超压场。由于激励源和探测器数目不足给重建过程带来困难,于是文中提出了一种基于先验信息的EM反演算法。通过建立数学模型对此算法进行仿真实验,给出了仿真计算结果并对其进行分析,结果表明文中的反演算法比传统的方法精度高,收敛快。说明该算法在解算这种不完全数据的重建问题中有一定的有效性和实用性。 展开更多
关键词 超压场重建 反演精度 em算法
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基于改进EM算法的混凝土泵车数据治理 被引量:4
12
作者 邓子畏 唐朝晖 +1 位作者 朱红求 赵于前 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期443-449,共7页
针对混凝土泵车远程监控中存在数据缺失的问题,提出一种基于随机期望最大化算法的缺失数据治理算法,通过将马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)与随机变量相结合改进期望最大化(EM)算法。首先,在期望步中,在MCMC矩阵中采样生成缺失值,并将该... 针对混凝土泵车远程监控中存在数据缺失的问题,提出一种基于随机期望最大化算法的缺失数据治理算法,通过将马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)与随机变量相结合改进期望最大化(EM)算法。首先,在期望步中,在MCMC矩阵中采样生成缺失值,并将该值代入进行随机近似模拟以更新估计值。然后,在最大化步中,通过反复迭代得到最大化估计值作为重构值来填充缺失数据。最后,以混凝土泵车实际运行数据对本文提出的算法、均值填充法和EM算法的缺失数据填充效果进行比较。研究结果表明:所提算法有效地解决了EM算法依赖初始值设定的问题,提高了数据填充的准确率。 展开更多
关键词 数据缺失 随机过程 改进em算法 数据治理
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基于EM算法的杂波环境下机动目标跟踪研究 被引量:3
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作者 乔向东 王宝树 +1 位作者 李涛 华冠文 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期514-518,共5页
提出了一种新的基于EM方法的杂波环境下实时机动目标跟踪算法,算法与交互多模概率数据关联算法结构近似,模型后验概率与关联概率由HMM滤波计算得到.仿真结果表明,所提算法跟踪精度与传统交互多模概率数据关联算法性能相当,该算法是有效的.
关键词 em算法 机动目标跟踪算法 交互多模概率数据关联算法 HMM滤波 隐马尔可夫模型
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基于快速EM算法和模糊融合的多波段遥感影像变化检测 被引量:15
14
作者 王桂婷 王幼亮 焦李成 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期383-388,共6页
提出了一种基于快速EM(expectation maximization)算法和模糊融合的多波段遥感影像无监督变化检测方法.该方法首先对各波段差异影像采用基于直方图分析的快速EM迭代算法获取变化分类阈值和变化信息,随后对各波段的变化信息进行模糊融合... 提出了一种基于快速EM(expectation maximization)算法和模糊融合的多波段遥感影像无监督变化检测方法.该方法首先对各波段差异影像采用基于直方图分析的快速EM迭代算法获取变化分类阈值和变化信息,随后对各波段的变化信息进行模糊融合和判决,生成最终的变化检测图.利用真实的多波段遥感影像进行了实验,本文方法在运行时间和检测效果两个方面都具有优越性. 展开更多
关键词 变化检测 快速em算法 模糊融合 多波段遥感影像
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EM算法在纹理织物图像分割中的应用 被引量:5
15
作者 李鹏飞 龙观水 景军锋 《西安工程大学学报》 CAS 2012年第2期195-199,共5页
提出了一种基于多特征值高斯混合模型(Gaussian Mixture Model)期望最大化(Expectation Maximization,EM)聚类的图像分割算法.该算法采用YCbCr彩色空间提取每个像素点的颜色特征,选择像素点邻近的一个方块计算每个像素点的纹理特征,然... 提出了一种基于多特征值高斯混合模型(Gaussian Mixture Model)期望最大化(Expectation Maximization,EM)聚类的图像分割算法.该算法采用YCbCr彩色空间提取每个像素点的颜色特征,选择像素点邻近的一个方块计算每个像素点的纹理特征,然后采用基于高斯混合模型的EM算法对图像每个像素进行聚类,根据聚类结果进行区域合并得到纹理织物图像分割的最终结果.通过和其他分割算法进行对比,此算法具有较好的分割效果. 展开更多
关键词 图像分割 em算法 纹理织物
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基于快速EM算法的马尔可夫随机场模型运动目标自动分割 被引量:4
16
作者 仲兴荣 黄贤武 +1 位作者 王加俊 陈蕾 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2004年第1期102-105,共4页
文章提出一种基于高斯马尔可夫随机场(GMRF)模型的运动目标自动分割算法。该算法采用高斯混合分布描述视频序列的差分图像,对标准Expectation-Maximization(EM)算法进行了改进,提出了快速EM算法,从不完整数据中估计出概率模型的参数。... 文章提出一种基于高斯马尔可夫随机场(GMRF)模型的运动目标自动分割算法。该算法采用高斯混合分布描述视频序列的差分图像,对标准Expectation-Maximization(EM)算法进行了改进,提出了快速EM算法,从不完整数据中估计出概率模型的参数。在此基础上建立马尔可夫随机场模型,构造系统能量函数。然后通过条件迭代模型(ICM)优化算法求解能量函数的最优解,得出标记场,提取出运动目标。实验结果证明,该算法对运动目标分割具有很好的分割效果。 展开更多
关键词 高斯马尔可夫随机场模型 GMRF 目标自动分割 高斯混合分布 em算法 能量函数 图像处理
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基于修正EM算法的说话人识别的研究 被引量:4
17
作者 成新民 沈律 +1 位作者 赵力 邹采荣 《电声技术》 北大核心 2004年第12期51-53,共3页
提出了针对说话人识别的GMM模型训练的新方法。理论推导和实验结果表明,与GMM常用的传统EM算法相比,提出的新算法能够解决训练中会出现奇异阵的问题,并能提高系统识别率。
关键词 说话人识别 高斯混合模型 em算法
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Monte Carlo EM加速算法 被引量:16
18
作者 罗季 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2008年第3期312-318,共7页
EM算法是近年来常用的求后验众数的估计的一种数据增广算法,但由于求出其E步中积分的显示表达式有时很困难,甚至不可能,限制了其应用的广泛性.而Monte Carlo EM算法很好地解决了这个问题,将EM算法中E步的积分用Monte Carlo模拟来有效实... EM算法是近年来常用的求后验众数的估计的一种数据增广算法,但由于求出其E步中积分的显示表达式有时很困难,甚至不可能,限制了其应用的广泛性.而Monte Carlo EM算法很好地解决了这个问题,将EM算法中E步的积分用Monte Carlo模拟来有效实现,使其适用性大大增强.但无论是EM算法,还是Monte Carlo EM算法,其收敛速度都是线性的,被缺损信息的倒数所控制,当缺损数据的比例很高时,收敛速度就非常缓慢.而Newton-Raphson算法在后验众数的附近具有二次收敛速率.本文提出Monte Carlo EM加速算法,将Monte Carlo EM算法与Newton-Raphson算法结合,既使得EM算法中的E步用Monte Carlo模拟得以实现,又证明了该算法在后验众数附近具有二次收敛速度.从而使其保留了Monte Carlo EM算法的优点,并改进了Monte Carlo EM算法的收敛速度.本文通过数值例子,将Monte Carlo EM加速算法的结果与EM算法、Monte Carlo EM算法的结果进行比较,进一步说明了Monte Carlo EM加速算法的优良性. 展开更多
关键词 增广数据 MONTE CARLO模拟 em算法 MONTE Carlo em算法 Newton-Raphson算法
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基于贪心EM算法的HMRF遥感影像变化检测 被引量:4
19
作者 牛鹏辉 李卫华 李小春 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期50-56,共7页
提出一种基于贪心EM算法的HMRF遥感影像变化检测算法。该算法采取PCA与差值法相结合的方式来构造差分影像。首先,采用隐马尔可夫随机场(Hidden Markov Random Field,HMRF)模型描述空间上下文信息,并构造系统能量函数;然后,利用贪心EM算... 提出一种基于贪心EM算法的HMRF遥感影像变化检测算法。该算法采取PCA与差值法相结合的方式来构造差分影像。首先,采用隐马尔可夫随机场(Hidden Markov Random Field,HMRF)模型描述空间上下文信息,并构造系统能量函数;然后,利用贪心EM算法克服EM算法假定混合成分数为已知、迭代结果过分依赖初始值、可能收敛到局部最大点或收敛到参数空间边界的缺点,能够准确学习分布模型结构和参数,发现数据对模型的最佳匹配;最后,通过条件迭代模型(Iterated Conditional Modes,ICM)优化算法求解能量函数最优解,获取变化区域。实验结果表明,该算法能够更好地保持影像的结构性,有效去除孤立噪声。 展开更多
关键词 变化检测 隐马尔可夫随机场模型 贪心em算法
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基于EM算法的极大似然分布式量化估计融合新方法 被引量:6
20
作者 徐振华 黄建国 张群飞 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期977-981,共5页
该文针对水下目标探测中的多传感器分布式量化估计融合问题,建立了分布式量化估计融合模型,在考虑信道噪声且其统计特性不完全已知条件下,充分利用EM算法在观测数据缺失时参数估计的优越性,提出了一种基于期望极大化(EM)算法的极大似然... 该文针对水下目标探测中的多传感器分布式量化估计融合问题,建立了分布式量化估计融合模型,在考虑信道噪声且其统计特性不完全已知条件下,充分利用EM算法在观测数据缺失时参数估计的优越性,提出了一种基于期望极大化(EM)算法的极大似然分布式量化估计融合新方法。该方法将未知的水声信道噪声参数以及局部量化器量化概率建模为EM算法中二元高斯混合模型参数,利用极大似然估计方法的估计不变性得到目标参数的估计融合结果。仿真实验表明:该方法在局部传感器观测样本数目大于5000和信噪比大于6 dB时与已有理想信道条件下的估计方法性能相当,该方法为水下目标探测中分布式量化估计融合系统的工程实现提供了理论依据。 展开更多
关键词 水下目标探测 期望极大化(em)算法 估计融合 极大似然
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