概率图模型:原理与技术概述
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更新于2024-07-23
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"《概率图模型》是Daphne Koller和Nir Friedman合著的一本关于概率图模型的权威著作,属于Adaptive Computation and Machine Learning系列。这本书深入介绍了概率图模型的基本原理和技术,对机器学习领域具有重要的参考价值。书中涵盖了概率论、统计学以及图模型等多个相关领域的知识,旨在帮助读者理解和应用概率图模型解决实际问题。"
概率图模型(Probabilistic Graphical Models, PGM)是一种表示和推理复杂概率分布的工具,它将概率理论与图论相结合,能够清晰地展示随机变量之间的依赖关系。在机器学习中,PGM广泛应用于数据建模、模式识别、推理和决策制定等任务。
本书首先介绍了概率论的基础知识,包括联合分布、条件分布、边缘分布以及贝叶斯定理,这些是理解概率图模型的基础。接着,作者详细讨论了两种主要的概率图模型类型:有向图模型(Bayesian Networks)和无向图模型(Markov Random Fields)。Bayesian Networks通过有向边来表示变量间的因果关系,而Markov Random Fields则使用无向边来捕捉变量间的条件独立性。
在书中,Koller和Friedman探讨了如何构建、学习和推理这些模型。他们讲解了结构学习的方法,如贪婪搜索算法和贝叶斯网络的学习算法,以及参数学习的方法,如最大似然估计和期望最大化(EM)算法。此外,还讨论了推理问题,如变量消元法和信念传播算法。
此外,书中还涉及到了马尔科夫随机场(Markov Random Fields,MRFs)和潜在狄利克雷分配(Latent Dirichlet Allocation, LDA)等主题,这些都是无监督学习和主题建模中的关键概念。书中也提到了在高维数据处理中常用的稀疏图模型以及在贝叶斯网络中的条件独立性假设。
最后,作者讨论了概率图模型与其他机器学习方法的结合,如支持向量机(Support Vector Machines, SVMs)、核方法(Kernel Methods)和高斯过程(Gaussian Processes),这些都是现代机器学习中的重要组成部分。
《概率图模型》这本书不仅涵盖了概率图模型的理论基础,还提供了丰富的实践应用示例,对于希望深入了解这一领域的学者和从业者来说,是一本不可多得的参考书。通过阅读本书,读者可以掌握如何利用概率图模型来表示和处理复杂的统计问题,进一步提升在机器学习和数据分析领域的专业技能。
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