Discuter:Modèle de mélanges gaussiens
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Un modèle de mélange gaussien est une estimation de la distribution de variables aléatoires en utilisant la somme de plusieurs gaussiennes (appelées noyaux) dont la variance, la moyenne et l'amplitude sont variables. Ces paramètres sont optimisés selon un critère de maximum de vraisemblance pour approcher le plus possible la distribution recherchée. Cette procédure se fait le plus souvent via une estimation/maximisation (EM pour expectation-maximisation) qui est un algorithme itératif.
[modifier] Problèmes de classification
Les mixtures gaussiennes sont utilisées pour les problèmes de classification. A partir des approximations gaussiennes des distributions obtenues grâce à un ensemble d'apprentissage, il est possible de déterminer une probabilité postérieure, c'est à dire d'estimer la probabilité d'appartenance d'un échantillon à une classe donnée. Plus formellement, on utilise le théorème de Bayes pour trouver la probabilité d'appartenance d'un échantillon x à la classe C :
On estime ainsi la distribution p(x | C) grâce à la mixture gaussienne de la classe C. La probabilité p(C) est facilement calculée en examinant la répartition des classes dans l'échantillon utilisé pour l'apprentissage du modèle. Quant à la probabilité p(x), elle correspond à la probabilité de trouver un échantillon x soit :
où Cj est la classe d'indice j.
[modifier] Variantes
Les modèles de mixture gaussienne peuvent utiliser :
- des gaussiennes sphériques
- des gaussiennes diagonales
- des gaussiennes avec une matrice de covariance complète
En d'autres termes, on peut se représenter une gaussienne sphérique comme une hypersphère dont la variance (le rayon) est la même pour toutes les dimensions. Dans le cas d'une gaussienne diagonale, cette hypersphère peut devenir ellipsoïdale avec des variances qui peuvent changer sur les axes principaux. Finalement, une gaussienne avec une covariance complète peut non seulement prendre une forme ellipsoïdale sur les axes principaux mais peut également prendre n'importe quelle orientation. C'est la variante la plus flexible mais elle peut également entraîner un manque de généralisation, un problème bien connu dans les méthodes de classification sous le nom de surapprentissage.
Rilou2000 26 novembre 2005 à 10:57 (CET)
