RBF、GMM、FUZZY

news2024/11/28 0:51:41
  • 感觉这三种方法有联系,RBF用多个加权高斯拟合值函数,GMM用多个加权高斯拟合联合分布函数,GMM的加权相比于概率更像FUZZY里的隶属度,并且FUZZY的不同规则实现的就是一定程度的聚类。
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一、RBF

资料:https://blog.csdn.net/weixin_40802676/article/details/100805545

1、模型描述

  • 总共分为三层,第一层是输入层,第二层隐藏层,第三层是全连接层。
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  • 隐藏层是多元高斯分布概率密度函数,将输入层所有变量输入,输出一个待加权项。隐藏层的个数是很重要的参数,每个高斯分布的参数是不同的。
  • 径向基神经网络可以看作是若干个多元高斯分布的加权和。

2、参数优化

(1)中心向量和宽度

中心向量(均值)
  • 中心向量刚开始可以随机选取,之后在随机选取的基础上进行优化
K-均值聚类

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宽度(方差)
  • 方差代表的是数据的“扩散/集中程度”,数值越大,分布越扩散。也就说方差越大,单个分布对其他分布的影响就越大。所以这个方差值要有所有中心点之间的关系去计算
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(2)权重和偏置

  • 如果中心向量和宽度已知,则输出层就是一个单层的全连接,只要梯度下降即可进行优化
  • 单层的问题也可以使用最小二乘法(这二者在这种情况下,如何区分优劣呢?)

二、GMM

1、模型描述

  • GMM本身也是多个高斯分布的加权和,但是它想逼近的是一个联合分布函数。注意这里和径向基神经网络的区别,高斯混合分布的空间是 输入×输出 ,是无监督的聚类。而径向基神经网络则是一种回归算法,是在拟合目标函数。

2、参数优化

(1)最大似然估计

  • 如果已知一组数据符合一个正态分布,但不知道正态分布的参数,可以通过最大似然函数去估计均值和方差。
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  • 当对似然函数做最大化处理,当似然函数最大时,此时的参数就是“最有可能”的参数

(2)EM算法

资料:https://zhuanlan.zhihu.com/p/326055752

(3)EM算法在GMM上的应用

资料:https://zhuanlan.zhihu.com/p/30483076
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3、GMR

  • 利用GMM训练的函数作为联合分布函数
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  • 通过联合分布函数计算条件概率P(输出|输入)
    证明过程资料:https://www.zhihu.com/tardis/zm/art/74068143?source_id=1005
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  • 通过条件概率计算期望作为对输出的估计
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三、FUZZY

资料:https://blog.csdn.net/qq_40943760/article/details/122261531

模糊神经网络

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