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基于GEP和Baum-Welch算法训练HMM模型的研究 被引量:12
1
作者 张增银 元昌安 +3 位作者 胡建军 蔡宏果 王文栋 杨立志 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第9期2027-2029,2069,共4页
传统的向前-向后算法或Baum-Welch算法训练HMM的转移概率aij和发射概率ai(ot),使观察序列的O概率恰好达到最大值往往很难,虽然在理论上训练HMM的这两个网络结构是可能的,但仅能保证局部的最大值,而基于全局搜索的基因表达式编程(GEP)的... 传统的向前-向后算法或Baum-Welch算法训练HMM的转移概率aij和发射概率ai(ot),使观察序列的O概率恰好达到最大值往往很难,虽然在理论上训练HMM的这两个网络结构是可能的,但仅能保证局部的最大值,而基于全局搜索的基因表达式编程(GEP)的一个主要的特点就是可以高效快速的发现全局最优解。把GEP引入到HMM的训练中去,提出一种改进的训练方法GBHA。实验结果表明,该算法比传统算法的系统效率更高、更稳定。 展开更多
关键词 隐马尔科夫模型 基因表达式编程 遗传算法 baum-welch算法 参数最优化
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消除溢出问题的精确Baum-Welch算法 被引量:7
2
作者 贾宾 朱小燕 +2 位作者 罗予频 tsinghua.edu.cn 胡东成 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期707-710,共4页
Baum- Welch算法是在语音领域中用于 HMM( hidden Markov model)模型参数训练的最基本方法之一 .但它在多样本训练时存在着严重的上、下溢问题 ,需要不断地人工介入来调整中间参数 .该文提出了一种新的能消除上、下溢问题的 Baum- Welc... Baum- Welch算法是在语音领域中用于 HMM( hidden Markov model)模型参数训练的最基本方法之一 .但它在多样本训练时存在着严重的上、下溢问题 ,需要不断地人工介入来调整中间参数 .该文提出了一种新的能消除上、下溢问题的 Baum- Welch改进算法 .该算法不但摆脱了人工介入 ,保证了计算的精度 ,而且不会带来过大的计算和存储要求 . 展开更多
关键词 隐马尔可夫模型 baum-welch算法 溢出 语音识别
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基于Baum-Welch算法HMM模型的孤词算法研究 被引量:8
3
作者 陈军霞 刘紫玉 《河北科技大学学报》 CAS 2015年第1期52-57,共6页
介绍了隐Markov模型原理,它是用来描述含有未知参数的Markov过程,是描述随机过程统计特性的概率模型。在此基础上,设计了基于HMM模型的孤词检测实验,通过优化实验模型,采用Baum-Welch算法解决HMM模型的训练问题,找到HMM模型估计参数λ值... 介绍了隐Markov模型原理,它是用来描述含有未知参数的Markov过程,是描述随机过程统计特性的概率模型。在此基础上,设计了基于HMM模型的孤词检测实验,通过优化实验模型,采用Baum-Welch算法解决HMM模型的训练问题,找到HMM模型估计参数λ值,这在数学角度上等价于其他线性预测系数。此实验在减少不必要的HMM训练的同时,降低了算法复杂程度。为了测试Baum-Welch算法的有效性,进行了数据仿真实验,结果表明该算法是有效的。 展开更多
关键词 算法理论 baum-welch算法 隐MARKOV模型 随机过程
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多观测序列HMM2的Baum-Welch算法 被引量:8
4
作者 杜世平 《生物数学学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期685-690,共6页
介绍了在观测噪声和马尔可夫链不相互独立的条件下二阶隐马尔可夫模型(second- order HMM:HMM2)的结构.研究了在多观测序列不相互独立的情况下HMM2的学习算法,并由此导出了该模型的参数重估公式.
关键词 二阶隐马尔可夫模型 多观测序列 baum-welch算法 LAGRANGE乘子
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混合隐马尔可夫模型Baum-Welch算法的改进 被引量:1
5
作者 杜世平 《广西师范学院学报(自然科学版)》 2005年第3期9-12,共4页
介绍了任一时刻出现的观测矢量的概率不仅依赖于系统当前时刻所处的状态,而且依赖于系统前一时刻出现的观测矢量的前提下混合隐马尔可夫模型的结构.并研究了新模型的Baum-Welch算法,导出了该模型各个参数估计公式.
关键词 混合隐马尔可夫模型 baum-welch算法 LAGRANGE乘子
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HMM语音识别系统中Baum-Welch算法的优化
6
作者 邢文龙 张伯虎 《江苏科技信息》 2013年第19期58-59,共2页
在HMM语音识别系统中传统的训练算法(Baum-Welch算法)计算量大、易受噪声干扰,而且当B初值选取不当时,又可能产生算法发散或者迭代收敛到非全局最优的现象。文章利用遗传算法对训练算法Baum-Welch算法进行了优化,应用于HMM语音识别系统... 在HMM语音识别系统中传统的训练算法(Baum-Welch算法)计算量大、易受噪声干扰,而且当B初值选取不当时,又可能产生算法发散或者迭代收敛到非全局最优的现象。文章利用遗传算法对训练算法Baum-Welch算法进行了优化,应用于HMM语音识别系统中。仿真实验结果表明,经过遗传算法优化后的HMM模型的识别率相对于未优化的模型有一定程度的提高。 展开更多
关键词 HMM模型 baumwelch算法 语音识别
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适用于δ-相关解扩的扩频码检验方法 被引量:5
7
作者 龙德浩 陈志清 《电讯技术》 北大核心 2012年第10期1577-1581,共5页
基于Welch内积定理(IC定理),导出了归一化零时延互相关函数或零时延内积的绝对最大值δ0的三条基本特性,从而把Welch内积定理演变成了适用于计算量较小、解扩增益较高、有峰值、无旁瓣的δ-相关解扩的扩频码检验方法,即"实用Welch... 基于Welch内积定理(IC定理),导出了归一化零时延互相关函数或零时延内积的绝对最大值δ0的三条基本特性,从而把Welch内积定理演变成了适用于计算量较小、解扩增益较高、有峰值、无旁瓣的δ-相关解扩的扩频码检验方法,即"实用Welch内积定理-扩频码检验方法",为作者拟定的"δ/θ型基带相关检测/解扩方案"(电讯技术,2012,52(9):1438-1442)的工程应用奠定了扩频码检验与设计的理论基础。这两个检验方法与现存经典(含Welch)扩频码检验方法在参数、结构、判决方式等方面都不相同。 展开更多
关键词 扩频码检验 welch内积定理 实用welch内积定理-扩频码检验 δ-相关解扩
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基于PSO-HMM的CSI的被动式室内定位算法 被引量:2
8
作者 蔡文炎 贺超 +1 位作者 朱海 张玉金 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第11期118-121,共4页
针对隐马尔科夫(HMM)算法中的鲍姆—韦尔奇算法(BW)预测模型参数,难以找到全局最优解的问题,提出了一种融合粒子滤波与隐马尔科夫的粒子群优化—隐马尔科夫(PSO-HMM)算法。对于BW算法学习环节的初值选定问题,增加了粒子群优化(PSO)算法... 针对隐马尔科夫(HMM)算法中的鲍姆—韦尔奇算法(BW)预测模型参数,难以找到全局最优解的问题,提出了一种融合粒子滤波与隐马尔科夫的粒子群优化—隐马尔科夫(PSO-HMM)算法。对于BW算法学习环节的初值选定问题,增加了粒子群优化(PSO)算法优化过程,量化的初值选定对于信道状态信息(CSI)无线信号的定位数据处理更加合理,从而增加了定位的精准性。同时,为了克服HMM算法存在的统计约束问题,加入了重标准化和重映射机制。由于PSO收敛速度较快,从宏观现象观察,提高了定位实时性。实验结果表明:与传统的HMM算法、支持向量机(SVM)算法相比,PSO-HMM算法很大程度上提高了室内定位的精准性和实时性。 展开更多
关键词 鲍姆—韦尔奇算法 粒子滤波—隐马尔科夫算法 重标准化 重映射
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迭代更新信源模型参数的信源-信道联合译码
9
作者 殷玮玮 吴乐南 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期345-348,共4页
提出一种在HMM基础上同时更新模型参数和译码的信源信道联合译码算法.通过接收到的含噪声信息序列以及由训练序列获得的先验知识对信源模型参数重新估计,将参数更新与联合译码过程迭代进行,一方面得到了信源序列更精确的概率结构,另一... 提出一种在HMM基础上同时更新模型参数和译码的信源信道联合译码算法.通过接收到的含噪声信息序列以及由训练序列获得的先验知识对信源模型参数重新估计,将参数更新与联合译码过程迭代进行,一方面得到了信源序列更精确的概率结构,另一方面提高了联合译码的性能,并从信息论角度给出了信源模型参数的改善量. 展开更多
关键词 信源信道联合编译码 隐马尔可夫模型 迭代 baum-welch算法 鉴别信息
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基于遗传非参数MDL-BW方法的HMM结构优化 被引量:1
10
作者 徐佳伟 罗倩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2765-2772,共8页
隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)广泛用于语音信号等时序信号的建模.HMM的结构优化包括模型参数个数优化和参数值的优化.针对传统的用于训练HMM的鲍姆-韦尔奇(Baum Welch,BW)算法在寻求最优解时容易陷入局部极值以及无法优化HM... 隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)广泛用于语音信号等时序信号的建模.HMM的结构优化包括模型参数个数优化和参数值的优化.针对传统的用于训练HMM的鲍姆-韦尔奇(Baum Welch,BW)算法在寻求最优解时容易陷入局部极值以及无法优化HMM参数个数的问题,本文提出了遗传非参数MDL-BW方法.该方法通过结合遗传(Genetic Algorithm,GA)算法随机搜索的特点和自适应思想来扩大HMM参数值解的搜索空间,结合非参数思想帮助自动寻求HMM的合适参数个数,同时以最小描述长度MDL(Minimum Description Length,MDL)作为模型优化准则来寻求HMM在全局上的最优结构.仿真数据、语音数据以及人体动作数据的仿真结果表明遗传非参数MDL-BW方法相较BW方法等同类方法在HMM结构的寻求上具有更好的效果. 展开更多
关键词 随机搜索 MDL准则 非参数 结构优化 全局优化 隐马尔科夫模型 BW方法
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基于IPSO-FHMM的非侵入式负荷分解 被引量:1
11
作者 李岢淳 李兵 《计算机系统应用》 2023年第8期214-220,共7页
非侵入式负荷分解是智能用电系统的一个重要环节,可深入分析用户的用电信息,对负荷预测、需求侧管理及电网安全有重要意义.本文提出了一种基于改进粒子群优化因子隐马尔可夫模型(IPSO-FHMM)的非侵入式负荷分解方法.利用高斯混合模型(GMM... 非侵入式负荷分解是智能用电系统的一个重要环节,可深入分析用户的用电信息,对负荷预测、需求侧管理及电网安全有重要意义.本文提出了一种基于改进粒子群优化因子隐马尔可夫模型(IPSO-FHMM)的非侵入式负荷分解方法.利用高斯混合模型(GMM)对单负荷进行状态聚类,总负载模型由因子隐马尔可夫模型表示.针对Baum-Welch算法容易收敛于局部极值的问题,将线性递减权重的粒子群优化算法引入到FHMM的参数训练中.使用AMPds2数据集进行仿真实验,结果表明,该模型可以有效地提高分解精度. 展开更多
关键词 非侵入式负荷分解 因子隐马尔科夫模型 鲍姆-韦尔奇算法 粒子群算法 高斯混合模型
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Audio-visual emotion recognition with multilayer boosted HMM
12
作者 吕坤 贾云得 张欣 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2013年第1期89-93,共5页
Emotion recognition has become an important task of modern human-computer interac- tion. A multilayer boosted HMM ( MBHMM ) classifier for automatic audio-visual emotion recognition is presented in this paper. A mod... Emotion recognition has become an important task of modern human-computer interac- tion. A multilayer boosted HMM ( MBHMM ) classifier for automatic audio-visual emotion recognition is presented in this paper. A modified Baum-Welch algorithm is proposed for component HMM learn- ing and adaptive boosting (AdaBoost) is used to train ensemble classifiers for different layers (cues). Except for the first layer, the initial weights of training samples in current layer are decided by recognition results of the ensemble classifier in the upper layer. Thus the training procedure using current cue can focus more on the difficult samples according to the previous cue. Our MBHMM clas- sifier is combined by these ensemble classifiers and takes advantage of the complementary informa- tion from multiple cues and modalities. Experimental results on audio-visual emotion data collected in Wizard of Oz scenarios and labeled under two types of emotion category sets demonstrate that our approach is effective and promising. 展开更多
关键词 emotion recognition audio-visual fusion baum-welch algorithm multilayer boostedHMM Wizard of Oz scenario
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基于马尔科夫的计算机网络缓存侧信道攻击检测方法
13
作者 黄丽芳 《海南热带海洋学院学报》 2024年第5期104-110,118,共8页
计算机网络缓存侧信道能够间接体现计算机内部状态以及数据传输情况,其受攻击时,用户端信息数据存在泄露风险,因此提出一种基于马尔科夫的计算机网络缓存侧信道攻击检测方法。构建隐马尔科夫模型,对计算机网络缓存侧信道状态改变的概率... 计算机网络缓存侧信道能够间接体现计算机内部状态以及数据传输情况,其受攻击时,用户端信息数据存在泄露风险,因此提出一种基于马尔科夫的计算机网络缓存侧信道攻击检测方法。构建隐马尔科夫模型,对计算机网络缓存侧信道状态改变的概率进行计算。通过Baum‐Welch算法估计隐马尔科夫模型最优参数,并计算缓存侧信道状态观测序列输出概率。比较缓存侧信道观测序列输出概率与设定的阈值,判断该序列为计算机网络缓存侧信道攻击信号的可能性,并引入平均信息熵判断计算机缓存侧信道状态是否存在异常,完成计算机网络缓存侧信道攻击检测。通过实验验证得出,该方法用于计算机网络缓存侧信道攻击检测的准确率高,误报率低,在遭受DDoS攻击(Distributed denial of service)时的检测时间较短,对计算机网络缓存侧信道攻击的防御与保护产生了积极影响。 展开更多
关键词 计算机网络 信道攻击检测 缓存侧 隐马尔科夫模型 baum-welch算法
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基于隐半马尔可夫模型的微震信号分割方法
14
作者 宋成林 黄晓冉 +1 位作者 邢帅 芦楠楠 《中国科技论文》 CAS 2024年第8期868-876,共9页
微震监测系统采集到的连续微震信号中往往包含着多种微震事件,为了对各种事件做进一步的分析,如微震事件识别与分类、微震源定位等,对微震信号的分割进行研究是首要前提。针对此问题,提出了一种基于隐半马尔可夫模型(hidden semiMarkov ... 微震监测系统采集到的连续微震信号中往往包含着多种微震事件,为了对各种事件做进一步的分析,如微震事件识别与分类、微震源定位等,对微震信号的分割进行研究是首要前提。针对此问题,提出了一种基于隐半马尔可夫模型(hidden semiMarkov model, HSMM)的微震信号分割方法,该方法将微震信号中有无微震事件发生视为HSMM中的状态转换过程,并考虑状态的持续时间。首先提取预处理后微震信号的香农能量包络作为特征,对应HSMM中的观测序列,然后对训练集信号使用Baum-Welch算法估计出HSMM最优参数,接着使用维特比算法预测待分割微震信号的状态序列,最后基于状态序列完成信号分割。使用来自实验室和隧道开挖工程中的微震数据验证了方法的有效性,对比方法为长短时窗比值(STA/LTA)算法和AIC拾取算法。实验结果表明,不论是初至时刻拾取还是结束时刻拾取,HSMM均取得了最好效果,平均拾取误差分别为5.44 ms和17.70 ms,且初至拾取误差在10 ms及20 ms内的占比分别为79.3%和100%。在对连续微震信号的分割实验中,HSMM的拾取效果也优于STA/LTA算法,初至时刻和结束时刻的平均拾取误差分别为3.55 ms和27.11 ms,优于STA/LTA算法的4.00 ms和167.88 ms。 展开更多
关键词 微震信号分割 初至拾取 隐半马尔可夫模型 baum-welch算法 维特比算法
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嵌入式盲人手机语音识别与控制系统设计 被引量:9
15
作者 王璟珣 滕召胜 +2 位作者 高云鹏 王一 李聪聪 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第10期1951-1954,共4页
针对盲人与低视力患者群体,提出并设计了一种基于非特定人语音识别技术的嵌入式盲人手机音控系统:系统采用AD1836A为语音信号采集单元、Blackifn533DSP为语音信息处理单元核心,通过建立连续隐马尔可夫模型(CHMM)、选取美尔频率倒... 针对盲人与低视力患者群体,提出并设计了一种基于非特定人语音识别技术的嵌入式盲人手机音控系统:系统采用AD1836A为语音信号采集单元、Blackifn533DSP为语音信息处理单元核心,通过建立连续隐马尔可夫模型(CHMM)、选取美尔频率倒谱系数(MFCC)为语音特征参数,采用Baum-Welch算法及最小误差分类(MCE)方法改进HMM模型参数,设计实现了包含10个数字(0~9)和25条语音指令的全语音手机控制平台,并通过指令分级识别方式大大提高了语音指令的整体识别率。 展开更多
关键词 隐马尔可夫模型 baumwelch算法 最小误差分类法 盲人手机
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多观察序列连续隐含马尔柯夫模型的无溢出参数重估 被引量:12
16
作者 何强 毛士艺 张有为 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期98-101,共4页
在语音识别系统的HMM模型训练阶段 ,由于Baum Welch算法中前向概率和后向概率包含大量连乘项 ,计算结果数值会越来越小 ,以致产生溢出 .在单观察序列情况下采用定标技术可以妥善地解决溢出问题 .在多观察序列情况下 ,则会引入各序列对HM... 在语音识别系统的HMM模型训练阶段 ,由于Baum Welch算法中前向概率和后向概率包含大量连乘项 ,计算结果数值会越来越小 ,以致产生溢出 .在单观察序列情况下采用定标技术可以妥善地解决溢出问题 .在多观察序列情况下 ,则会引入各序列对HMM的输出概率作为修正系数 ,其数值很小 ,溢出问题仍存在 .本文分析了溢出问题产生的原因 ,针对多观察序列的情况 ,将优化目标函数由输出概率的连乘改为对数累加和形式 ,推导出一套改进的Baum Welch算法。该算法降低了HMM参数重估算法的计算复杂度 ,提高了稳定性 。 展开更多
关键词 马尔柯夫过程 baum-welch算法 话音识别 HMM模型
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二阶隐马尔可夫模型及其在计算语言学中的应用 被引量:20
17
作者 杜世平 李海 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期284-289,共6页
介绍了在观测噪声和马尔可夫链不相互独立的条件下改进的隐马尔可夫模型(HMM)的结构.在传统的隐马尔可夫模型的基础上研究了改进模型的Baum Welch算法,并导出了改进模型的参数估计公式.
关键词 二阶隐马尔可夫模型 前向-后向算法 baum-welch算法 LAGRANGE乘子
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混合遗传算法和隐马尔可夫模型的Web信息抽取 被引量:4
18
作者 肖基毅 邹腊梅 李传琦 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第18期132-135,共4页
传统Web信息抽取的隐马尔可夫模型对初值十分敏感和在实际训练中极易得到局部最优模型参数。提出了一种使用遗传算法优化HMM模型参数的Web信息抽取混合算法。该算法使用实数矩阵编码表示染色体,似然概率值为适应度取值,将GA与Baum-Welc... 传统Web信息抽取的隐马尔可夫模型对初值十分敏感和在实际训练中极易得到局部最优模型参数。提出了一种使用遗传算法优化HMM模型参数的Web信息抽取混合算法。该算法使用实数矩阵编码表示染色体,似然概率值为适应度取值,将GA与Baum-Welch算法相结合对HMM模型参数进行全局优化,并且调整GA-HMM的Baum-Welch算法参数实现Web信息抽取。实验结果表明,新的算法在精确度和召回率指标上比传统HMM具有更好的性能。 展开更多
关键词 遗传算法 隐马尔可夫模型 WEB信息抽取 baumwelch算法 最大似然算法
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一种基于SDTS的HMM训练算法 被引量:8
19
作者 王新民 姚天任 《信号处理》 CSCD 2003年第1期40-43,共4页
用传统的BW算法训练语音识别系统的HMM需要大量的语音数据。本文在假设声学模型系统的子空间捆绑结构(SDTS)为己知的前提下,提出了一种新的训练算法,可以有效地减少系统对训练数据的需求。理论分析和仿真表明,与传统的BW算法比较,新的... 用传统的BW算法训练语音识别系统的HMM需要大量的语音数据。本文在假设声学模型系统的子空间捆绑结构(SDTS)为己知的前提下,提出了一种新的训练算法,可以有效地减少系统对训练数据的需求。理论分析和仿真表明,与传统的BW算法比较,新的训练算法(IBW)可压缩模型参数15倍,从而可大量地减少训练数据。尽管新算法要用到系统的先验知识,但它还是显示了许多优越性。 展开更多
关键词 语音识别系统 HMM训练算法 SDTS 声学模型 隐马尔可夫模型 鲁棒性
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基于改进隐马尔科夫模型的鲁棒用户行为识别 被引量:3
20
作者 何敏 彭岚倩 +1 位作者 刘宏立 胡久松 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期127-132,共6页
提出了一种基于改进隐马尔科夫模型的用户行为识别方法.采用遗传算法用于优化隐马尔科夫模型的初始参数,将混沌算子代替遗传算法中高斯变异算子,以避免传统遗传算法在收敛过程中的停滞和早熟问题,并有效解决传统隐马尔科夫模型中Baum-We... 提出了一种基于改进隐马尔科夫模型的用户行为识别方法.采用遗传算法用于优化隐马尔科夫模型的初始参数,将混沌算子代替遗传算法中高斯变异算子,以避免传统遗传算法在收敛过程中的停滞和早熟问题,并有效解决传统隐马尔科夫模型中Baum-Welch算法对初始参数敏感的问题.此外,采用UCI中ADLs数据对用户行为进行识别,实验结果表明该方法具有很高的识别率和可靠性. 展开更多
关键词 隐马尔科夫模型 遗传算法 baum-welch算法 用户行为识别
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