参考资料:

  1. ​https://zhuanlan.zhihu.com/p/78311644​
  2. ​https://zhuanlan.zhihu.com/p/36331115​

前置内容:

先读参考资料2到2.2之前,再读完参考资料1,再读完参考资料2。

公式推导:

EM算法_机器学习

总结

EM算法分成E步和M步,其中E步固定模型参数,以确定隐含数据的分布,从而建立似然函数下界,而M步则寻找模型参数以最大化似然下界。
每次更新后,似然函数值都会变大,因此模型一定会收敛。但由于模型非凸,存在许多极值点,因此不一定能收敛到全局最优。
如果我们从算法思想的角度来思考EM算法,我们可以发现我们的算法里已知的是观察数据,未知的是隐含数据和模型参数,在E步,我们所做的事情是固定模型参数的值,优化隐含数据的分布,而在M步,我们所做的事情是固定隐含数据分布,优化模型参数的值。EM的应用包括:
• 支持向量机的SMO算法
• 混合高斯模型
• K-means
• 隐马尔可夫模型