avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah

avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah

vision.fe.uni.lj.si
from vision.fe.uni.lj.si More from this publisher
21.08.2013 Views

134 Dodatek −γ||xi−xj|| 2 KRBF(xixj) = e . (C.13) S pomočjo tega jedra je mogoče reˇsiti tako linearne kot tudi nelinearne probleme klasifikacije, zaradi česar smo ga uporabljali pri eksperimentih v poglavju 3. Pri določanju parametrov jedra smo se oprli na priporočila avtorjev [97] knjiˇznice LIBSVM [65] in parametre ocenili z navzkriˇzno validacijo na manjˇsi mnoˇzici testnih podatkov, ki jih uporabljamo pri eksperimentih v tem poglavju. C.2.3 Večrazredna klasifikacija Metoda podpornih vektorjev je bila prvotno razvita za binarno klasifikacijo. Vendar pa so bili predlagani različni postopki, ki temeljijo na uporabi večjega ˇstevila binarnih klasifikatorjev in omogočajo tudi klasifikacijo v večje ˇstevilo razredov [98]. Dva najbolj uveljavljena postopka za zdruˇzevanje binarnih klasifikatorjev sta postopek eden-proti-vsem (ang. one-against-all) in eden-proti- enemu (ang. one-against-one). V prvem primeru zgradimo v fazi učenja K − 1 klasifikatorjev tako, da uporabimo vzorce enega razreda kot pozitivne primere in vzorce iz vseh ostalih razredov kot negativne primere. V tem primeru je v fazi klasifikacije testni vzorec razvrˇsčen v razred, ki ga predstavlja klasifikator, pri katerem dobi vzorec najviˇsjo oceno pripadnosti razredu m∗(t) = max k=1:K−1 yk(x(t)). (C.14) V primeru uporabe metode eden-proti-enemu zgradimo v fazi učenja K(K −1)/2 binarnih klasifikatorjev tako, da vzamemo vzorce iz enega razreda kot pozitivne primere, vzorce iz drugega pa kot negativne. V tem primeru je vzorec razvrˇsčen v razred, v katerega je največ krat razvrˇsčen pri binarni klasifikaciji vseh K(K−1)/2 klasifikatorjev. V naˇsem primeru smo za namene več-razredne klasifikacije vzorcev v poglavju 3 uporabili metodo eden-proti-enemu in RBF transformacijsko jedro. Uporabljen postopek je podrobneje opisan v [98].

C.3 Bayesove Mreˇze 135 C.3 Bayesove Mreˇze Bayesove mreˇze [99] so usmerjen aciklični graf, ki podaja vezano verjetnost na domeni U. Domeno U sestavlja niz naključnih spremenljivk U = {A1, ..., An}, kjer lahko vsaka spremenljivka Ai zavzame določeno vrednost iz zaloge vrednosti ZM = {a1, ..., am}. Formalno lahko Bayesovo mreˇzo B opiˇsemo kot par B = {G, Θ}, kjer komponenta G predstavlja usmerjen aciklični graf z vozliˇsči in povezavami med vozliˇsči. Vozliˇsča predstavljajo spremenljivke, povezave med njimi pa njihove medsebojne odvisnosti. Komponenta Θ pa predstavlja parametre, ki kvantizirajo mreˇzo in vsebuje tabele pogojnih verjetnosti p(Ai|Pa{Ai}) za vsak niz spremenljivk Ai in njenih starˇsev Pa{Ai}. Ob poznanih zgornjih lastnostih mreˇze, lahko za vsako spremenljivko mreˇze Ai določimo njeno a priori verjetnost p(Ai). Glavni namen uporabe mreˇze je vrednotenje mreˇze; to je računanje a posteriori verjetnosti p(Ai|e) za poljubno spremenljivo Ai, ki jo dobimo na podlagi novih opaˇzanj o vrednostih drugih spremenljivk v mreˇzi - dejstvih e (ang. evidence). Vezano verjetnost porazdelitve vseh spremenljivk za p(U) dobimo z uporabo veriˇznega pravila p(U) = P {Ak|Pa(Ak)}. (C.15) k Pogojna verjetnost za spremenljivko Ai ob poznanih vrednostih nekaterih ali vseh ostalih spremenljivk e = A1, ..., Ai−1, Ai+1, ..., An pa je tako določena kot p(Ai|e) = p(U) Ai p(U) = p(A1, ..., An) . (C.16) p(e) V enačbi (C.16) predstavlja izraz p(U) marginalizacijo vezane verjetnosti Ai po spremenljivki Ai. Ker je računanje vezane verjetnosti v primeru velikega ˇstevila spremenljivk lahko zelo računsko potratno, so bile razvite ˇstevilne metode za poenostavitev tega postopka [99, 100, 76, 101]. Slika C.2 prikazuje primer alarmnega sistema, ki ga sestavljajo ˇstiri spremenljivke, ki jih modeliramo s ˇstirimi atributi mreˇze. Povezave in usmerjenost povezav predstavljajo odvisnosti med posameznimi atributi, tabele pa prikazujejo pogojne odvisnosti med njimi. V prikazanem primeru skuˇsamo modelirati verjetnost, da pride do alarma v primeru, ko pride do potresa ali vloma. Poleg

C.3 Bayesove Mreˇze 135<br />

C.3 Bayesove Mreˇze<br />

Bayesove mreˇze [99] so usmerjen aciklični graf, ki podaja vezano verjetnost na<br />

domeni U. Domeno U sestavlja niz naključnih spremenljivk U = {A1, ..., An},<br />

kjer lahko vsaka spremenljivka Ai zavzame določeno vrednost iz zaloge vrednosti<br />

ZM = {a1, ..., am}. Formalno lahko Bayesovo mreˇzo B opiˇsemo kot par<br />

B = {G, Θ}, kjer komponenta G predstavlja usmerjen aciklični graf z<br />

vozliˇsči in povezavami med vozliˇsči. Vozliˇsča predstavljajo spremenljivke,<br />

povezave med njimi pa njihove medsebojne odvisnosti. Komponenta Θ<br />

pa predstavlja parametre, ki kvantizirajo mreˇzo in vsebuje tabele pogojnih<br />

verjetnosti p(Ai|Pa{Ai}) za vsak niz spremenljivk Ai in njenih starˇsev Pa{Ai}.<br />

Ob poznanih zgornjih lastnostih mreˇze, lahko za vsako spremenljivko mreˇze<br />

Ai določimo njeno a priori verjetnost p(Ai). Glavni namen uporabe mreˇze je<br />

vrednotenje mreˇze; to je računanje a posteriori verjetnosti p(Ai|e) za poljubno<br />

spremenljivo Ai, ki jo dobimo na podlagi novih opaˇzanj o vrednostih drugih<br />

spremenljivk v mreˇzi - dejstvih e (ang. evidence).<br />

Vezano verjetnost porazdelitve vseh spremenljivk za p(U) dobimo z uporabo<br />

veriˇznega pravila<br />

p(U) = <br />

P {Ak|Pa(Ak)}. (C.15)<br />

k<br />

Pogojna verjetnost za spremenljivko Ai ob poznanih vrednostih nekaterih ali vseh<br />

ostalih spremenljivk e = A1, ..., Ai−1, Ai+1, ..., An pa je tako določena kot<br />

p(Ai|e) = p(U)<br />

<br />

Ai p(U) = p(A1, ..., An)<br />

. (C.16)<br />

p(e)<br />

V enačbi (C.16) predstavlja izraz <br />

p(U) marginalizacijo vezane verjetnosti<br />

Ai<br />

po spremenljivki Ai. Ker je računanje vezane verjetnosti v primeru velikega<br />

ˇstevila spremenljivk lahko zelo računsko potratno, so bile razvite ˇstevilne metode<br />

za poenostavitev tega postopka [99, 100, 76, 101].<br />

Slika C.2 prikazuje primer alarmnega sistema, ki ga sestavljajo ˇstiri<br />

spremenljivke, ki jih modeliramo s ˇstirimi atributi mreˇze. Povezave in usmerjenost<br />

povezav predstavljajo odvisnosti med posameznimi atributi, tabele pa prikazujejo<br />

pogojne odvisnosti med njimi. V prikazanem primeru skuˇsamo modelirati<br />

verjetnost, da pride do alarma v primeru, ko pride do potresa ali vloma. Poleg

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!