Table Of ContentHidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
HIDDEN MARKOV MODELS (HMM´s) Y APLICACIONES
EDISON OSPINA MATEUS
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE BOLÍVAR
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
CARTAGENA DE INDIAS D.T Y C
2008
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
HIDDEN MARKOV MODELS (HMM´s) Y APLICACIONES
EDISON OSPINA MATEUS
Monografía de Grado presentada para optar al título de Ingeniero Electrónico
Minor en Automatización Industrial
Director
Eduardo Gómez Vásquez
Magister en Ciencias Computacionales
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE BOLÍVAR
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
CARTAGENA DE INDIAS D.T Y C
2008
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
Nota de aceptación
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Firma de Jurado
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Firma de Jurado
Cartagena de Indias, D.T y C, Diciembre del 2008
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
Cartagena de Indias D.T y C. Diciembre 5 del 2008.
Señores
COMITÉ FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Universidad Tecnológica de Bolívar
Cartagena
ASUNTO: PRESENTACIÓN MONOGRAFÍA DE GRADO.
Respetados señores:
Con toda atención me dirijo a ustedes con el fin de presentarles a su consideración,
estudio y aprobación la monografía titulada “HIDDEN MARKOV MODELS (HMM´s) Y
APLICACIONES” como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico.
Agradezco la atención prestada,
Cordialmente,
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EDISON OSPINA MATEUS
C.C. 73.009.161 de Cartagena
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
Cartagena de Indias D.T y C. Diciembre 5 del 2008.
Señores
COMITÉ FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Universidad Tecnológica de Bolívar
Cartagena
ASUNTO: PRESENTACIÓN MONOGRAFÍA DE GRADO.
Cordial saludo,
Por medio de la presente ratifico mi aceptación como director de la Monografía de
Grado titulado “HIDDEN MARKOV MODELS (HMM´s) Y APLICACIONES”, del cual
me permito hacer entrega formal del mismo, que será presentado por el estudiante
del programa de Ingeniería Electrónica EDISON OSPINA MATEUS.
Agradezco la atención prestada,
Cordialmente,
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EDUARDO GÓMEZ VÁSQUEZ
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
AUTORIZACIÓN
Cartagena de Indias, Diciembre 5 de 2008.
Yo, EDISON OSPINA MATEUS, identificado con la cedula de ciudadanía número
73.009.161 de Cartagena, autoriza a la Universidad Tecnológica de Bolívar, para
hacer uso de mi trabajo de monografía y publicarlo en el catalogo on-line de la
biblioteca.
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EDISON OSPINA MATEUS.
C.C. 73.009.161 de Cartagena.
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
AGRADECIMIENTOS
El autor expresa sus mas especiales agradecimientos a:
EDUARDO GOMEZ VASQUEZ, Director de Monografia, por su confianza, constante
e incondicional apoyo proporcionandome sus consejos, la experiencia y los
lineamientos necesarios para que este documento fuera posible.
Todos aquellos docentes de la Universidad Tecnologica de Bolivar que durante mis
estudios contribuyeron en mi formación profesional, depositando en mi sus
experiencias, conocimientos, métodos, disciplinas que me forjan hoy dia como un
profesional integro.
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
Dedicatoria
A Dios, por iluminar de todas las diversas y misteriosas formas
los caminos que conllevan a la satisfacción espiritual.
Por el producto de su bendición, mis padres, que
me han criado y querido de tal manera, haciendo de mi
un ser de buen juicio. Sin ellos este logro no hubiese sido posible.
A mis hermanos, Laury y Holman, por apoyarme
Y hacerme reir con sus ocurrencias cda vez que pueden.
A todos mis amigos por estar ahí en diversos momentos de la vida y que
sin ellos saberlos, han contribuido en magna proporción a la
consecución de este logro.
Edison
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Hidden Markov Models (HMM´s) y aplicaciones
TABLA DE CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN 19
1. INTELIGENCIA ARTIFICIAL, MAQUINAS DE APRENDIZAJE, Y CADENAS
OCULTAS DE MARKOV 23
2. INTRODUCCIÓN CADENAS OCULTAS DE MARKOV 28
2.1. PERSPECTIVA HISTÓRICA 28
2.2. NATURALEZA APLICATIVA DE LAS CADENAS OCULTAS DE MARKOV 29
2.2.1. Mecanismo de Aprendizaje 31
2.2.2. Acerca de la información que procesa 35
2.2.3 Acerca de las actividades que ejecuta 38
3. CADENAS OCULTAS DE MARKOV: ESTRUCTURA Y ANÁLISIS 42
3.1. CADENAS DE MARKOV 42
3.2. CADENAS OCULTAS DE MARKOV (HMM) 49
3.2.1. Componentes de un HMM 50
3.3. HMM COMO GENERADOR DE OBSERVACIONES 53
3.4. LOS TRES PROBLEMAS BÁSICOS EN HMM´s Y SUS SOLUCIONES 55
3.4.1. Problema 1: Evaluación 55
3.4.2. Problema 2: Decodificación 61
3.4.3. Problema 3: Entrenamiento 65
3.5. TOPOLOGÍAS DE LAS HMM´s 68
3.6. DENSIDAD DE OBSERVACIONES CONTINÚAS EN HMM 70
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3.7. ALGUNAS DIFICULTADES DE IMPLEMENTACIÓN 73
4. APLICACIONES DE LAS CADENAS OCULTAS DE MARKOV 76
4.1. RECONOCIMIENTO AUTOMÁTICO DE VOZ 77
4.1.1. Naturaleza de la Generación y el Reconocimiento de Voz. 77
4.1.2. Selección Estructura λ de HMM para el Reconocedor de Voz 81
4.1.3. Entrenamiento y Reconocimiento de Voz 87
4.2. APRENDIZAJE Y RECONOCIMIENTO DE LUGARES CON ROBOTS
MÓVILES 90
4.2.1. Naturaleza del reconocimiento de lugares con Robots Móviles 90
4.2.2. Selección Estructura λ de HMM para Robot Reconocedor de lugares 94
4.2.3. Entrenamiento de los modelos y Etapa de Reconocimiento 102
4.3. TÉCNICAS PREDICTIVAS DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO EN LA
INDUSTRIA: DIAGNOSTICO Y PRONOSTICO CON HMM´S 108
4.3.1. Filosofía de mantenimiento de equipos industriales 109
4.3.2. Selección de la Estructura de un HMM para diagnostico y pronostico. 114
4.3.3. Entrenamiento y pruebas de clasificación de modelos 121
4.3.4. Diagnostico y Pronostico con modelos HMM 125
4.4. APRENDIZAJE Y RECONOCIMIENTO DE PATRONES DE MOVIMIENTO
CORPORAL EN SERES HUMANOS 129
4.4.1. Avances en reconocimiento de patrones de movimiento del cuerpo
humano 129
4.4.2. Selección de la estructura λ de HMM para reconocimiento de patrones de
movimiento corporal 132
4.4.3. Entrenamiento de los modelos, Reconocimiento y Generación de
movimiento 139
4.4.4. Generación de movimiento a través de meta-proto-símbolos 141
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Description:APLICACIONES DE LAS CADENAS OCULTAS DE MARKOV. 76 personas en una pelea de Kick Boxing en el cual se analizan los patrones de.
