示例:
q(\mathbf x_t|\mathbf x_{t-1})=\mathcal N(\mathbf x_t;\sqrt{1-\beta_t}\mathbf x_{t-1},\beta_t\mathbf I)\quad q(\mathbf x_{1:T}|\mathbf x_0)=\prod\limits_{t=1}^T q(\mathbf x_t|{\mathbf x}_{t-1})\quad
示例提示:
请解释如下公式:q(\mathbf x_t|\mathbf x_{t-1})=\mathcal N(\mathbf x_t;\sqrt{1-\beta_t}\mathbf x_{t-1},\beta_t\mathbf I)\quad q(\mathbf x_{1:T}|\mathbf x_0)=\prod\limits_{t=1}^T q(\mathbf x_t|{\mathbf x}_{t-1})\quad
示例输出:
这些公式是针对状态空间模型中的一个重要概率分布,即高斯分布(也称为正态分布)的一般形式。在状态空间模型中,高斯分布用于描述系统状态的不确定性,并且通常假定其满足马尔科夫性质,即当前状态只依赖于前一个状态。
公式中的 N(xt;1−βtxt−1,βtI)\mathcal N(\mathbf x_t;\sqrt{1-\beta_t}\mathbf x_{t-1},\beta_t\mathbf I)N(xt;1−βtxt−1,βtI) 表示高斯分布的一般形式,其中 xt\mathbf x_txt 是当前状态的值,xt−1\mathbf x_{t-1}xt−1 是前一个状态的值,βt\beta_tβt 是一个常数(通常小于1),I\mathbf II 是单位矩阵。这个高斯分布的均值是 1−βtxt−1\sqrt{1-\beta_t}\mathbf x_{t-1}1−βtxt−1,表示当前状态的值以前一个状态的值为中心,而方差是 βtI\beta_t\mathbf IβtI,表示当前状态的值的不确定性。
公式中的 q(x1:T∣x0)=∏t=1Tq(xt∣xt−1)q(\mathbf x_{1:T}|\mathbf x_0)=\prod\limits_{t=1}^T q(\mathbf x_t|{\mathbf x}{t-1})q(x1:T∣x0)=t=1∏Tq(xt∣xt−1) 表示根据前一个状态的值,生成当前状态的概率密度函数,这个概率密度函数是一个由 TTT 个条件概率密度函数的连乘积组成的形式。在这个连乘积中,每个条件概率密度函数 q(xt∣xt−1)q(\mathbf x_t|{\mathbf x}{t-1})q(xt∣xt−1) 都表示在给定前一个状态 xt−1\mathbf x_{t-1}xt−1 的情况下,生成当前状态 xt\mathbf x_txt 的概率密度函数。在这个公式中,假定状态满足马尔科夫性质,即当前状态只依赖于前一个状态,因此 q(xt∣xt−1)q(\mathbf x_t|{\mathbf x}{t-1})q(xt∣xt−1) 只依赖于前一个状态 xt−1\mathbf x{t-1}xt−1。
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