2013-02-16 45 views
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你是一架飛機,跟蹤橫過海洋的敵船,所以你已經收集了一系列(x,y,時間)船的座標。你知道一艘隱藏的潛艇與船隻一起旅行以保護它,但是當它們的位置之間存在關聯時,潛艇經常從船上離開,所以雖然它經常靠近它,但它也可以在船的另一側世界偶爾。你想預測潛艇的路徑,但不幸的是它對你來說是隱藏的。什麼機器學習算法適用於預測另一個時間序列?

但是在4月的一個月裏,你會注意到潛艇忘記隱藏自身,所以你在整個1000次旅行中都有一系列的潛艇和船的座標。使用這些數據,你想建立一個模型來預測隱藏的潛艇的路徑,只要船舶的運動。天真的基準是說「潛艇的位置猜測=」船的當前位置「,但是從潛艇可見的4月份數據來看,你會注意到潛艇在船前方有一點傾向,所以」潛艇位置猜測=船舶在1分鐘內的位置「是一個更好的估計,此外,4月份的數據顯示,當船舶長時間停留在水中時,潛艇很可能遠離沿海水域巡邏,還有其他模式當然,

如果將4月的數據作爲訓練數據來預測潛艇的路徑,你將如何建立這個模型?我目前的解決方案是一個特別的線性迴歸,其中的因素是「旅行時間」,「貨船x座標「,」貨船閒置1天「等,然後讓R找出重量並進行交叉驗證,但我真的很喜歡這種方式從4月份的數據中自動生成這些因素。此外,使用序列或時間的模型會很好,因爲線性迴歸不會,我認爲它是相關的。

編輯:我用一個編造的故事重新構造了這個問題,所以它不那麼容易混淆。我發佈的原始問題是:

我有兩個主題(教師和學生)的眼動數據。它的形式是(x,y,時間),所以每個主題都有一系列的。老師看什麼會影響學生的看法。我會用什麼方法來預測學生在看什麼,僅使用教師數據?假設我可以使用黃金標準的學生和教師數據來訓練一些學習算法。

我在想隱藏的馬爾可夫模型會是適當的,因爲在維基百科定義,但我不知道如何把它用於我的數據集的實踐。

更多詳情:我有關於老師和學生如何看每張地圖和一些讀數的數據。我有40個這樣的數據集,看起來像[(366,234,0),(386,234,5)],這意味着老師在時間0看點(366,234),然後5秒鐘之後向上看座標(386,234)。我可以學習一種模式,以瞭解教師如何看待內容與預測學生如何看待相同內容之間的關係。因此,也許學生按照與老師相同的順序查看內容,但速度較慢。或者,也許這個學生不會環顧四周,但老師會掃描更多的內容。我有兩組數據,並且希望看到我可以獲得的模型的準確性 - 我能夠預測學生在教師的外觀行爲的50px內的外觀行爲嗎?

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似乎的每個會話「地圖凝視」可以被認爲是作爲一個有向圖G(V,E),其中頂點的各v是(X,Y)座標,其中目光瞄準的時間超過了一定的閾值(地圖中的興趣點)。邊E代表眼球運動以及其方向性的時間排序。所以,根據老師的圖表,你需要找到學生的圖表。那是對的嗎?如果是這樣,那麼你可以將訓練數據簡化成這些圖形並學習它們的參數。 或者:給出老師正在看的一個點(x,y),你需要猜測(x,y)學生在看什麼? – 2013-02-16 23:05:46

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Alptigin,是的,這正是我想要做的。雖然我猜也有圖的時間維度。你知道有什麼方法來訓練某些東西來從教師圖表中生成學生圖表嗎? – user2077851 2013-02-17 02:49:36

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那麼,我會說第一次簡化你的數據集到這些圖表,可視化他們。我不能說什麼特定的方法會成功。 – 2013-02-17 22:34:24

回答

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我建議看看Kalman Filters,或者更一般地說,狀態空間模型(SSM),這是由以下推薦的書定義爲「就像HMM,除了隱藏狀態是連續的」。

我可以在Kevin P. Murphy的「機器學習:一種概率方法」中推薦一本關於該主題的書籍章節 - 第18章;也有在線資源(查找卡爾曼濾波器),但我不能推薦任何特定的。

編輯:你可以找到here參考使用卡爾曼濾波器與R來預測時間序列。

希望這有助於,

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謝謝etov,之前我曾考慮過卡爾曼濾波器,但它似乎用於預測系列中的下一步,而不是預測整個第二系列。你能指出我如何將它用於第二個時間序列的預測嗎? – user2077851 2013-02-18 00:09:52

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另外,他們是否會做出馬爾可夫假設,只有最近的狀態影響未來的狀態? – user2077851 2013-02-18 07:33:46

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直覺是,你可以把船的位置視爲對潛艇位置的噪聲測量。噪音不一定是白色的 - 它可以根據過去的事件產生各種效果。所以基本上,預測潛艇的位置與估計隱藏的模型參數類似。我不確定它是否與您提到的所有情況一樣普遍,但我認爲它至少可以涵蓋其中的一些。 – etov 2013-02-18 08:47:22