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求解多模概率分布Gamma混合模型的半EM算法
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作者 陈佳琪 何玉林 +1 位作者 成英超 黄哲学 《计算机应用》 北大核心 2025年第7期2153-2161,共9页
期望最大化(EM)算法在混合模型参数估计中发挥着重要作用,然而现有的EM算法在求解Gamma混合模型(GaMM)参数时存在局限性,主要体现在因近似计算导致的低质量参数估计,以及由于大量数值计算造成的计算效率低下问题。为了克服这些局限,并... 期望最大化(EM)算法在混合模型参数估计中发挥着重要作用,然而现有的EM算法在求解Gamma混合模型(GaMM)参数时存在局限性,主要体现在因近似计算导致的低质量参数估计,以及由于大量数值计算造成的计算效率低下问题。为了克服这些局限,并充分利用数据的多模性质,提出一种半EM(Semi-EM)算法求解用于估计多模概率分布的GaMM。首先,通过聚类探测数据的空间分布特性,以初始化GaMM参数,进而更准确地刻画数据的多模性;其次,在EM算法框架的基础上,对于缺乏封闭更新表达式而导致的参数更新困难问题,采用自定义的启发式策略对GaMM形状参数进行更新,使它们朝着最大化对数似然值的方向逐步调整,同时以封闭形式更新其他参数。经过一系列具有说服力的实验,验证了Semi-EM算法的可行性、合理性和有效性。实验结果表明,Semi-EM算法在精确估计多模概率分布方面优于对比的4种算法,具有更低的误差指标以及更高的对数似然值,表明该算法能提供更准确的模型参数估计,从而更精确地刻画数据的多模性质。 展开更多
关键词 多模概率密度函数 gamma混合模型 期望最大化算法 聚类 对数似然函数
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基于MM-GGIW-PMBM滤波的扩展目标跟踪算法 被引量:6
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作者 吴孙勇 周于松 +2 位作者 谢芸 蔡如华 樊向婷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2356-2364,共9页
针对多机动扩展目标跟踪问题,将交互式多模型的思想引入泊松多伯努利混合滤波(PMBM)算法中,提出了一种多模型的伽马高斯逆威夏特-泊松多伯努利混合滤波(MM-GGIW-PMBM)算法。该算法融合多种运动模型,通过模型的交互实现对机动扩展目标扩... 针对多机动扩展目标跟踪问题,将交互式多模型的思想引入泊松多伯努利混合滤波(PMBM)算法中,提出了一种多模型的伽马高斯逆威夏特-泊松多伯努利混合滤波(MM-GGIW-PMBM)算法。该算法融合多种运动模型,通过模型的交互实现对机动扩展目标扩展状态和质心状态的混合估计预测;通过引入强跟踪滤波(STF)中的渐消因子修正预测之后GGIW分量中的协方差矩阵,防止发生跟踪模型失配的现象;在PMBM更新阶段扩展目标外形和质心估计完成的基础上,利用似然函数完成模型概率的更新。仿真实验结果表明:MM-GGIW-PMBM算法能够对多机动扩展目标的数量和状态进行有效的估计。 展开更多
关键词 泊松多伯努利混合滤波 伽马高斯逆威夏特 扩展目标跟踪 强跟踪滤波 交互式多模型
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两部分混合回归模型的贝叶斯推断 被引量:1
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作者 夏业茂 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第1期81-93,共13页
两部分回归模型在刻画半连续型数据的概率发生机制具有重要作用.本文将经典的两部分回归模型推广到两部分有限混合模型,通过假定多条回归直线的混合来解释分布的不齐一性.在贝叶斯框架内,运用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法来进行后验分... 两部分回归模型在刻画半连续型数据的概率发生机制具有重要作用.本文将经典的两部分回归模型推广到两部分有限混合模型,通过假定多条回归直线的混合来解释分布的不齐一性.在贝叶斯框架内,运用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法来进行后验分析.Polya-Gamma先验被用来对logistic模型进行拟合,同时,Stick-breaking先验用于随机权.这些有助于加速后验抽样.本文对可卡因数据展开实证分析. 展开更多
关键词 两部分有限混合模型 Polya_gamma先验 Stick-breaking先验 参数/非参数贝叶斯拟合
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基于伽马混合模型B超图像聚类配准的颈动脉管壁搏动位移干扰抑制 被引量:2
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作者 魏倩 何冰冰 +2 位作者 张榆锋 李支尧 王致诚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期199-208,共10页
提出了基于伽马混合模型B超图像聚类(UICG)的配准方法以抑制血管壁搏动位移估计的干扰。使用伽马混合模型对颈动脉B超图像聚类,以远距组织的归一化互信息为相似性测度提取干扰曲线,基于干扰曲线对聚类图像序列进行空间逆变换以消除外界... 提出了基于伽马混合模型B超图像聚类(UICG)的配准方法以抑制血管壁搏动位移估计的干扰。使用伽马混合模型对颈动脉B超图像聚类,以远距组织的归一化互信息为相似性测度提取干扰曲线,基于干扰曲线对聚类图像序列进行空间逆变换以消除外界干扰,最后采用散斑追踪法在配准后的聚类图像序列中估计管壁搏动位移。仿真实验表明,相比主轴质心与互信息相结合(PCMI)的传统配准算法,X、Y和旋转方向上的UICG干扰归一化均方根误差(NRMSE)分别减小了36%、38%和32%,管壁搏动位移估计的NRMSE均值减小了37%。对健康受试者颈动脉的实测试验进一步证明了UICG法的有效性。综上,UICG法能有效抑制干扰,提高管壁搏动位移的估计精度。 展开更多
关键词 图像聚类 伽马混合模型 颈动脉 管壁搏动位移 干扰抑制
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一类外场数据缺失时的部件寿命分布拟合方法 被引量:1
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作者 马欣 刘晓东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期1136-1139,共4页
在外场可靠性分析中,部件小修故障数据流失情况比较严重,给真实使用条件下的部件可靠性评估工作带来了一定误差。针对此类外场数据缺失情况,利用混合Gamma分布建立部件寿命分布模型,利用改进的极大似然法进行参数估计,并对母体分布特征... 在外场可靠性分析中,部件小修故障数据流失情况比较严重,给真实使用条件下的部件可靠性评估工作带来了一定误差。针对此类外场数据缺失情况,利用混合Gamma分布建立部件寿命分布模型,利用改进的极大似然法进行参数估计,并对母体分布特征进行了统计推断,结合部件物理失效机理分析,得出了较为合理的寿命分布。 展开更多
关键词 外场故障数据 缺失 混合gamma分布 极大似然法
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基于PMBM滤波的机动非椭圆扩展目标跟踪算法 被引量:7
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作者 李佳彤 杨金龙 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第6期1108-1119,共12页
扩展目标的形状大多是不规则的,且观测角度不同会发生变化,此外,在复杂场景下,还会存在扩展目标和点目标同时存在,且存在机动的问题,针对该问题,本文提出一种混合形状多模型泊松多伯努利混合滤波算法(IMM-VNNET-PMBM)。首先,通过子随机... 扩展目标的形状大多是不规则的,且观测角度不同会发生变化,此外,在复杂场景下,还会存在扩展目标和点目标同时存在,且存在机动的问题,针对该问题,本文提出一种混合形状多模型泊松多伯努利混合滤波算法(IMM-VNNET-PMBM)。首先,通过子随机矩阵表示的形状多子目标非椭圆伽马高斯逆威沙特(GGIW),代替泊松多伯努利混合滤波框架下表示扩展目标的单GGIW密度,以提升形状估计精度;其次,目标运动状态发生变化时,扩展目标的形状信息通常也会发生变化,采用固定的形状子目标估计扩展目标形状将不准确,算法中通过基于密度的DBSCAN算法进行量测聚类,以多假设数据关联计算形状子目标分量的存在概率,自适应调整子目标数量,实现对扩展目标的时变形状估计;最后,算法通过融入交互多模型,实现了对复杂环境下的点目标和多机动扩展目标同时跟踪;实验结果表明,提出算法能够有效对机动且形状变化的多扩展目标跟踪,具有较好的跟踪性能。 展开更多
关键词 泊松多伯努利混合滤波 伽马高斯逆威沙特分布 非椭圆扩展目标跟踪 交互式多模型
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结合马尔可夫随机场和混合模型的海岸线提取 被引量:1
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作者 李淑瑾 石雪 +1 位作者 钟炜 陆骏飞 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第1期167-174,共8页
为了高效且准确地实现基于遥感影像的海岸线提取,提出一种结合马尔可夫随机场和混合模型的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像海岸线提取算法。该算法以统计模型理论为研究基础,考虑SAR影像中同一地物像素反射强度的统计... 为了高效且准确地实现基于遥感影像的海岸线提取,提出一种结合马尔可夫随机场和混合模型的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像海岸线提取算法。该算法以统计模型理论为研究基础,考虑SAR影像中同一地物像素反射强度的统计分布具有非对称和重尾的统计特性,利用伽马混合模型建立SAR影像内像素强度的概率分布。为了建模像素的空间相关性,采用马尔可夫随机场构建伽马混合模型的组分权重概率分布以克服SAR影像相干斑噪声的影响。结合马尔可夫随机场和伽马混合模型构建出SAR影像海陆分割模型,通过最大期望方法估计模型参数以实现准确的海陆分割,进而实现海岸线提取。在Sentinel-1卫星SAR影像上进行海岸线提取实验,实验结果表明该算法可实现准确的海岸线提取。 展开更多
关键词 海岸线提取 SAR影像分割 马尔可夫随机场 伽马混合模型 最大期望算法
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空间约束混合伽马模型的SAR影像分割算法 被引量:1
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作者 石雪 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2022年第1期70-79,共10页
为了避免斑点噪声的影响并实现高效且精确的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像分割,提出一种结合空间约束混合伽马模型和共轭梯度的SAR影像分割方法。根据SAR影像强度统计特性,采用混合伽马模型建模像素强度统计分布。为... 为了避免斑点噪声的影响并实现高效且精确的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像分割,提出一种结合空间约束混合伽马模型和共轭梯度的SAR影像分割方法。根据SAR影像强度统计特性,采用混合伽马模型建模像素强度统计分布。为了降低SAR影像斑点噪声的影响,利用局部像素类属性定义组份权重,构建空间约束混合伽马模型。考虑到伽马分布自身结构,构建条件期望函数,并采用共轭梯度估计模型参数,以实现高效且精确的SAR影像分割。为了验证所提出算法的分割性能,与对比算法进行分割实验,并定量和定性地评价分割结果。实验结果表明,所提出算法可获得高精度分割结果,且具有较高的分割效率。 展开更多
关键词 SAR影像分割 有限混合模型 空间约束混合伽马模型 条件期望函数 共轭方向
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