Нейрокомпьютерные системы

       

Метод максимума правдоподобия


Рассмотрим задачу разделения двух классов, с каждым из которых связано вероятностное распределение в пространстве векторов

Метод максимума правдоподобия
значений признаков. Будем обозначать плотности этих распределений
Метод максимума правдоподобия
- событие, состоящее в том, что объект принадлежит {
Метод максимума правдоподобия
}-му классу. Нас интересует апостериорная вероятность:
Метод максимума правдоподобия
— вероятность принадлежности объекта к {
Метод максимума правдоподобия
}-му классу при условии, что он характеризуется вектором признаков
Метод максимума правдоподобия
. Известная из теории вероятности формула Байеса дает

Метод максимума правдоподобия

" width="352" height="47">

где

Метод максимума правдоподобия
— вероятность появления объектов {
Метод максимума правдоподобия
}-го класса. Для нормальных
Метод максимума правдоподобия
-мерных распределений

Метод максимума правдоподобия

где

Метод максимума правдоподобия
— математическое ожидание
Метод максимума правдоподобия
в {
Метод максимума правдоподобия
}-м классе, {
Метод максимума правдоподобия
} — ковариационная матрица для {
Метод максимума правдоподобия
}-го класса. В результате обработки данных находят статистические оценки {
Метод максимума правдоподобия
} и
Метод максимума правдоподобия
: пусть для {
Метод максимума правдоподобия
}-го класса имеются векторы
Метод максимума правдоподобия
, тогда полагаем

Метод максимума правдоподобия

Минимизация в формуле Байеса дает простое решающее правило:

Метод максимума правдоподобия

принадлежит

Метод максимума правдоподобия
-му классу, если
Метод максимума правдоподобия

для всех

Метод максимума правдоподобия
, т.е выбирается такой класс, для которого вероятность
Метод максимума правдоподобия
максимальна. Поскольку в формуле Байеса для всех
Метод максимума правдоподобия

знаменатель общий, то решающее правило приобретает следующий вид: выбираем то

Метод максимума правдоподобия
, для которого
Метод максимума правдоподобия
максимально. Для нормального распределения удобно прологарифмировать эту величину. Окончательно получаем:

Метод максимума правдоподобия
принадлежит
Метод максимума правдоподобия
-му классу, если среди величин

Метод максимума правдоподобия

величина

Метод максимума правдоподобия
- максимальная. Таким образом, разделяющей является поверхность второго порядка, а операцию разделения на два класса выполняет квадратичный адаптивный сумматор в комбинации с пороговым нелинейным элементом. Пороговый элемент вычисляет ступенчатую функцию
Метод максимума правдоподобия
, в результате для первого класса получим ответ 1, для второго - 0.



Содержание раздела