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高斯混合狀態空間模型

狀態空間模型

狀態空間模型一般包括一個量測方程 (mesurementequation) 和一個轉移方程 (transition equation),後者描述了狀態如何與觀測向量之間相互作用。

狀態空間模型的一般結構

\(x_t\) $ , r \times 1$ 它被稱為系統狀態或狀態向量。給定 \(x_{t−1}\) 的實現,\(x_t\) 的條件均值等於 \(\Phi_{t}(x_{t−1})\)。函式 \(\Phi_{t}(·)\) 的下標 \(t\) 表示此函式可能依賴於時間。

新生向量 \(v_t\) 是一個獨立的 \(r \times 1\) 維白噪聲過程(White Noise)。

\[\mathbf{x}_{t}=\Phi_{t}\left(\mathbf{x}_{t-1}\right)+\mathbf{v}_{t} \]

量測方程將一個 \(N \times 1\)

維觀測向量表示為同期狀態 \(x_t\) 和誤差項 \(u_t\) 的一個 (可能時間相依的) 函式,即

\[\mathbf{y}_{t}=\Psi_{t}\left(\mathbf{x}_{t}\right)+\mathbf{u}_{t} \]

這裡 \(ut\) 也是一個獨立的 \(N \times 1\) 維白噪聲過程。函式 \(\Psi_{t}(·)\) 度量了觀測向量與轉移向量之間的相關性。