Localizing the Latent Structure Canonical Uncertainty: Entropy Profiles for Hidden Markov Models

Jean-Baptiste Durand 1 Yann Guédon 2, 3
1 MISTIS - Modelling and Inference of Complex and Structured Stochastic Systems
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, LJK - Laboratoire Jean Kuntzmann, INPG - Institut National Polytechnique de Grenoble
2 VIRTUAL PLANTS - Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype
CRISAM - Inria Sophia Antipolis - Méditerranée , INRA - Institut National de la Recherche Agronomique, Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement [CIRAD] : UMR51
Résumé : Ce rapport concerne l'inférence sur les états de modèles de Markov cachés. Ces modèles se fondent sur des états non observés, qui ont en général une interprétation, dans le contexte d'une application donnée. Ceci rend nécessaire la conception d'outils de diagnostic pour quantifier l'incertitude sur ces états. L'entropie de la séquence d'états associée à une séquence observée, pour un modèle de chaîne de Markov cachée donné, peut être considérée comme la mesure canonique de l'incertitude sur les états. Cette mesure canonique d'incertitude sur la séquence d'états n'est pas reflétée par les profils d'états, multivariés, calculés par l'algorithme de lissage, qui résume les séquences d'états possibles. Nous introduisons ici de nouveaux profils dont les propriétés sont les suivantes : (i) ces profils d'entropie conditionnelle sont une décomposition, le long de cette séquence, de la mesure canonique d'incertitude sur la séquence d'états, ce qui offre la possibilité d'une localisation de cette incertitude, (ii) ces profils sont univariés; ils peuvent donc être facilement utilisés sur des structures arborescentes. Nous montrons comment étendre l'algorithme de lissage sur des chaînes et arbres de Markov cachés afin de calculer ces profils de manière efficace.
Type de document :
Rapport
[Research Report] RR-7896, Inria. 2012, pp.43
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https://hal.inria.fr/hal-00675223
Contributeur : Jean-Baptiste Durand <>
Soumis le : mercredi 29 février 2012 - 14:23:04
Dernière modification le : mardi 13 décembre 2016 - 15:45:26
Document(s) archivé(s) le : mercredi 30 mai 2012 - 02:30:07

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Identifiants

  • HAL Id : hal-00675223, version 1
  • ARXIV : 1202.6545

Citation

Jean-Baptiste Durand, Yann Guédon. Localizing the Latent Structure Canonical Uncertainty: Entropy Profiles for Hidden Markov Models. [Research Report] RR-7896, Inria. 2012, pp.43. <hal-00675223>

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