Dynamiczna sieć bayesowska - Dynamic Bayesian network

Dynamiczna sieć bayesowska złożona z 3 zmiennych.
Bayesian Network rozwinęła się w 3 krokach czasowych.
Uproszczona dynamiczna sieć bayesowska. Wszystkie zmienne nie muszą być duplikowane w modelu graficznym, ale są też dynamiczne.

Dynamiczne Bayesa sieci (DBN) jest Bayesa sieci (BN), który odnosi się do zmiennych siebie w sąsiednich przedziałach czasu. Jest to często nazywane BN z dwoma odcinkami czasu (2TBN), ponieważ mówi, że w dowolnym momencie czasu T wartość zmiennej można obliczyć na podstawie wewnętrznych regresorów i bezpośrednio poprzedzającej wartości (czas T-1). DBN zostały opracowane przez Paula Daguma na początku lat 90. w Sekcji Informatyki Medycznej Uniwersytetu Stanforda . Dagum opracował DBN w celu ujednolicenia i rozszerzenia tradycyjnych liniowych modeli w przestrzeni stanów, takich jak filtry Kalmana , liniowych i normalnych modeli prognostycznych, takich jak ARMA oraz prostych modeli zależności, takich jakukryte modele Markowa w ogólną probabilistyczną reprezentację i mechanizm wnioskowania dla dowolnych nieliniowych i nienormalnych dziedzin zależnych od czasu.

Obecnie DBN są powszechne w robotyce i wykazują potencjał dla szerokiej gamy aplikacji do eksploracji danych . Na przykład były wykorzystywane w rozpoznawaniu mowy , kryminalistyce cyfrowej , sekwencjonowaniu białek i bioinformatyce . DBN to uogólnienie ukrytych modeli Markowa i filtrów Kalmana .

DBN są koncepcyjnie powiązane z probabilistycznymi sieciami boolowskimi i podobnie mogą być używane do modelowania systemów dynamicznych w stanie ustalonym.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Oprogramowanie

  • bnt na GitHub : Bayes Net Toolbox for Matlab, autorstwa Kevina Murphy'ego (wydany na licencji GPL )
  • Graphical Models Toolkit (GMTK): publicznie dostępny zestaw narzędzi typu open source do szybkiego prototypowania modeli statystycznych przy użyciu dynamicznych modeli graficznych (DGM) i dynamicznych sieci bayesowskich (DBN). GMTK może być używany do zastosowań i badań w zakresie przetwarzania mowy i języka, bioinformatyki, rozpoznawania aktywności i dowolnych aplikacji szeregów czasowych.
  • DBmcmc  : Inferring Dynamic Bayesian Networks za pomocą MCMC, dla Matlab (bezpłatne oprogramowanie)
  • GlobalMIT Matlab toolbox w Google Code : Modelowanie sieci regulacji genów poprzez globalną optymalizację dynamicznej sieci bayesowskiej (wydany na licencji GPL )
  • libDAI : biblioteka C++ dostarczająca implementacje różnych (przybliżonych) metod wnioskowania dla dyskretnych modeli graficznych; obsługuje wykresy arbitralnych czynników ze zmiennymi dyskretnymi, w tym dyskretnymi polami losowymi Markowa i sieciami Bayesian (wydanymi na licencji FreeBSD )
  • aGrUM : biblioteka C++ (z wiązaniami Pythona) dla różnych typów PGM, w tym Bayesian Networks i Dynamic Bayesian Networks (wydana na licencji GPLv3)
  • FALCON : Zestaw narzędzi Matlab do kontekstualizacji modeli DBN sieci regulacyjnych z biologicznymi danymi ilościowymi, w tym różne schematy regularyzacji w celu modelowania wcześniejszej wiedzy biologicznej (wydany na licencji GPLv3)