Generalized Baum-Welch and Viterbi Algorithms Based on the Direct Dependency among Observations

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

The parameters of a Hidden Markov Model (HMM) are transition and emission probabilities‎. ‎Both can be estimated using the Baum-Welch algorithm‎. ‎The process of discovering the sequence of hidden states‎, ‎given the sequence of observations‎, ‎is performed by the Viterbi algorithm‎. ‎In both Baum-Welch and Viterbi algorithms‎, ‎it is assumed that‎, ‎given the states‎, ‎the observations are independent from each other‎. ‎In this paper‎, ‎we first consider the direct dependency between consecutive observations in the HMM‎, ‎and then use conditional independence relations in the context of a Bayesian network which is a probabilistic graphical model for generalizing the Baum-Welch and Viterbi algorithms‎. ‎We compare the performance of the generalized algorithms with the commonly used ones in simulation studies for synthetic data‎. ‎We finally apply these algorithms on real data sets which are related to biological and inflation data‎. ‎We show that the generalized Baum-Welch and Viterbi algorithms significantly outperform the conventional ones when sample sizes become larger‎.

Language:
English
Published:
Journal of Iranian Statistical Society, Volume:17 Issue: 2, 2018
Pages:
205 to 225
magiran.com/p2169522  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!