生成式与判别式的区分

生成式模型关注联合概率分布,学习数据整体分布,适用于高斯混合模型、朴素贝叶斯等;判别式模型关注条件概率分布,学习类别边界,如逻辑回归、支持向量机。生成式模型在学习和推断时成本高,样本需求大,但能反映数据特性,可转为判别式;判别式模型学习成本低,预测性能优,但无法转换为生成式。

生成式与判别式

区别

二者的区别主要就是由于一个是***联合概率分布P(x,y)***,另一个估计***条件概率分布P(y|x)***,而生成式模型能够根据贝叶斯公式得到判别式模型也是根据公式而来。联合概率分布,则是特征值对应某标签的概率,现在要判断一个特征值对应的标签,根据联合概率,只能算出其对应各标签的概率值,而只有通过比较全部的值才能知道属于哪个标签;而条件概率分布则是输入特征直接出来对应的标签值。

特点

生成式特点
对联合概率建模,学习所有分类数据的分布。
学习到的数据本身信息更多,能反应数据本身特性。
学习成本较高,需要更多的计算资源。
需要的样本数更多,样本较少时学习效果较差。
推断时性能较差。
一定条件下能转换成判别式。

判别式特点
对条件概率建模,学习不同类别之间最优边界。
捕捉不同类别特征的差异信息,不学习本身分布信息,无法反应数据本身特性。
学习成本较低,需要的计算资源较少。
需要的样本数可以较少,少样本也能很好学习。
预测时拥有较好性能。
无法转换成生成式。

典型例子

常见的判别式模型有:
Logistic regression(logistical 回归)
Linear discriminant analysis(线性判别分析)
Supportvector machines(支持向量机)
Boosting(集成学习)
Conditional random fields(条件随机场)
Linear regression(线性回归)
Neural networks(神经网络)

常见的生成式模型有:
Gaussian mixture model and othertypes of mixture model(高斯混合及其他类型混合模型)
Hidden Markov model(隐马尔可夫)
NaiveBaye

### 目标跟踪中的生成式模型判别式模型 #### 生成式模型的特点及其在目标跟踪的应用 生成式模型旨在捕捉数据分布的本质特征,即通过学习输入数据的概率分布来进行预测。对于目标跟踪而言,这类模型试图建立目标外观以及背景环境的统计特性描述。具体来说,生成式方法会构建一个能够表示目标对象可能呈现的各种形态姿态变化的概率密度函数[^1]。 当应用于实际场景时,生成式模型可以用于估计当前帧内最有可能对应于之前观测到的目标位置的新候选区域。然而,由于这些模型通常较为复杂且计算成本较高,因此在实时性能方面可能存在一定局限性。此外,如果环境中存在多个相似物体,则区分难度较大,因为该类模型主要关注的是如何最好地再现给定样本集内的模式而不是直接区分不同类别之间的边界[^2]。 ```python import numpy as np def generate_target_model(data_samples): """ 构建基于生成式的简单高斯混合模型作为示例。 参数: data_samples (list of tuples): 表示目标的历史观察坐标 返回: tuple: 高斯分布参数(均值, 方差) """ mean = np.mean(data_samples, axis=0) cov_matrix = np.cov(np.array(data_samples).T) return mean, cov_matrix ``` #### 判别式模型的特点及其在目标跟踪的应用 相比之下,判别式模型专注于定义决策面或映射关系,从而实现从输入空间到输出标签的有效转换。在此背景下,针对目标跟踪任务设计的判别式算法倾向于寻找一种机制来评估潜在匹配的质量得分,并据此做出最优选择。这种方法的优势在于它可以直接优化特定的任务指标(如定位精度),并且往往具有更好的泛化能力更快的速度表现[^3]。 例如,在视频序列中追踪行人或其他移动实体的过程中,采用支持向量机(SVM)、神经网络等为代表的判别型框架可以通过训练大量正负样本来习得区分前景目标同周围干扰物的能力。这使得即使面对遮挡情况或是光照条件剧烈改变的情形下也能保持较高的鲁棒性准确性[^4]。 ```python from sklearn.svm import SVC class DiscriminativeTracker(): def __init__(self): self.classifier = SVC(kernel='linear') def train(self, positive_examples, negative_examples): """ 使用正负样本对分类器进行训练 """ X_train = positive_examples + negative_examples y_labels = [1]*len(positive_examples) + [-1]*len(negative_examples) self.classifier.fit(X_train, y_labels) def predict(self, candidate_regions): """ 对候选框打分并返回最高分数者 """ scores = self.classifier.decision_function(candidate_regions) best_match_index = np.argmax(scores) return candidate_regions[best_match_index], max(scores) ```
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