差分法热传导问题的DHMM3项目源码与Matlab实现

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资源摘要信息: "hmm,差分法热传导matlab源码,matlab源码网站" 1. 差分法热传导介绍 差分法是一种数值分析中用于求解偏微分方程的离散方法,它是通过将连续的微分方程用离散的差分方程来近似表示。在热传导问题中,差分法可以帮助我们理解和计算热量在材料中的传播过程,通过将连续介质划分成离散的网格,利用有限差分来替代微分,从而可以得到每个节点的温度随时间的变化。 2. HMM (隐马尔可夫模型) 在DHMM问题中的应用 HMM是一种统计模型,用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。在DHMM问题中,HMM被用来描述和解决具有时序性的数据问题。问题3中提到的"HMM问题3"很可能是某一教学案例或研究项目的具体问题编号。 3. Matlab在数值计算中的应用 Matlab是一种用于数值计算、可视化以及编程的高级技术计算语言和交互式环境。它在工程领域、数学计算、以及科研教育中被广泛应用。Matlab提供了丰富的函数库,能够方便地进行矩阵运算、信号处理、图像处理以及数据可视化等任务。 4. 项目源码内容及文件说明 - mydhmm_em.m:这是一个用于隐马尔可夫模型训练的期望最大化算法(EM算法)的实现文件。EM算法是一种迭代方法,用于含有不完全数据的统计模型的参数估计。在此文件中,可能涉及到隐状态的分配、前向-后向算法的计算以及参数A和B的更新。 - myfwdback.m:该文件可能实现的是前向-后向算法,这是一种动态规划方法,用于隐马尔可夫模型中计算观测序列的概率以及隐状态的后验概率。 - mk_stochastic.m:该文件的名字暗示了它可能是用于创建随机过程或随机矩阵的函数,这在HMM模型中非常关键,因为状态转移矩阵A和发射矩阵B通常是随机的。 - dhmm.m:这个文件可能是主文件,用于封装和执行HMM的训练和预测过程,它可能调用了前面提到的函数。 - normalise.m:该函数的作用可能是对概率分布进行归一化处理,使得概率值的总和等于1,这在概率模型中是一个重要的步骤。 - isconverged.m:此文件很可能包含一个判断收敛性的函数,用于检验HMM模型训练过程中参数更新是否已经收敛至稳定值。 5. Matlab源码网站的介绍 Matlab源码网站提供了一个平台,供Matlab用户分享和下载源代码。这些源码可以涵盖各种应用领域和学科,从基础的数学问题到复杂的工程仿真。通过这样的平台,学习者可以获取丰富的案例来学习Matlab的应用,加深对算法和编程的理解。 6. Matlab实战项目案例的学习意义 通过Matlab源码网站提供的实战项目案例,学习者可以将理论知识与实际问题结合起来,通过阅读和修改源代码,更好地掌握Matlab编程技巧和算法实现,这对于提高解决实际问题的能力具有重要意义。 总结:本文件包含了一套关于差分法热传导问题的Matlab源码,通过实现隐马尔可夫模型(HMM)及其相关算法,可以用于学习和分析热传导过程。文件列表中的各个文件对应了HMM模型的不同部分和功能,提供了对特定数据集进行训练和参数求解的完整框架。同时,该源码在Matlab源码网站上的共享也显示了Matlab作为科学计算工具在数值分析领域的广泛适用性,并为Matlab编程学习者提供了一个很好的实践案例。
2011-10-09 上传
hmm算法matlab实现和实例 hmm_em.m function [LL, prior, transmat, obsmat, nrIterations] = ... dhmm_em(data, prior, transmat, obsmat, varargin) % LEARN_DHMM Find the ML/MAP parameters of an HMM with discrete outputs using EM. % [ll_trace, prior, transmat, obsmat, iterNr] = learn_dhmm(data, prior0, transmat0, obsmat0, ...) % % Notation: Q(t) = hidden state, Y(t) = observation % % INPUTS: % data{ex} or data(ex,:) if all sequences have the same length % prior(i) % transmat(i,j) % obsmat(i,o) % % Optional parameters may be passed as 'param_name', param_value pairs. % Parameter names are shown below; default values in [] - if none, argument is mandatory. % % 'max_iter' - max number of EM iterations [10] % 'thresh' - convergence threshold [1e-4] % 'verbose' - if 1, print out loglik at every iteration [1] % 'obs_prior_weight' - weight to apply to uniform dirichlet prior on observation matrix [0] % % To clamp some of the parameters, so learning does not change them: % 'adj_prior' - if 0, do not change prior [1] % 'adj_trans' - if 0, do not change transmat [1] % 'adj_obs' - if 0, do not change obsmat [1] % % Modified by Herbert Jaeger so xi are not computed individually % but only their sum (over time) as xi_summed; this is the only way how they are used % and it saves a lot of memory. [max_iter, thresh, verbose, obs_prior_weight, adj_prior, adj_trans, adj_obs] = ... process_options(varargin, 'max_iter', 10, 'thresh', 1e-4, 'verbose', 1, ... 'obs_prior_weight', 0, 'adj_prior', 1, 'adj_trans', 1, 'adj_obs', 1); previous_loglik = -inf; loglik = 0; converged = 0; num_iter = 1; LL = []; if ~iscell(data) data = num2cell(data, 2); % each row gets its own cell end while (num_iter <= max_iter) & ~converged % E step [loglik, exp_num_trans, exp_num_visits1, exp_num_emit] = ... compute_ess_dhmm(prior, transmat, obsmat, data, obs_prior_weight); % M step if adj_prior prior = normalise(exp_num_visits1); end if adj_trans & ~isempty(exp_num_trans) transmat = mk_stochastic(exp_num_trans); end if adj_obs obsmat = mk_stochastic(exp_num_emit); end