
目录第3章 IPFDDP算法核心实现3.1 逆粒子滤波(Inverse Particle Filter)架构3.1.1 标准粒子滤波的逆向工程3.1.1.1 重要性采样:从状态估计到联合推断3.1.1.2 提议分布设计:转移先验与似然的平衡3.1.1.3 重采样策略:系统重采样 vs 分层重采样的方差控制3.1.2 联合状态空间的粒子表示3.1.2.1 增广状态:复合粒子结构3.1.2.2 权重更新:动作似然评估3.1.2.3 粒子退化诊断:有效样本量阈值触发3.2 DDP嵌入粒子滤波的递归实现3.2.1 粒子级DDP后验传播3.2.1.1 逐粒子基测度更新:递归公式3.2.1.2 浓度参数调度:自适应衰减策略3.2.1.3 动作似然计算:概率密度评估3.2.2 核化DDP推断的计算优化3.2.2.1 快速核评估:KD树近似与局部敏感哈希3.2.2.2 稀疏表示:非零权重粒子的DDP维护3.2.2.3 并行化架构:GPU加速的粒子更新3.3 完整算法流程与伪代码3.3.1 初始化阶段3.3.1.1 粒子初始化:先验分布采样3.3.1.2 DDP先验设置3.3.1.3 观测缓冲区:滚动窗口管理3.3.2 递归更新循环(k=1 to K)3.3.2.1 观测获取3.3.2.2 粒子预测3.3.2.3 权重计算与归一化3.3.2.4 DDP后验更新3.3.2.5 重采样判断与执行3.3.2.6 输出估计3.3.3 数值稳定性处理3.3.3.1 对数权重计算:log-sum-exp技巧3.3.3.2 粒子多样性维护:MCMC移动步骤3.3.3.3 异常值检测:马氏距离验证3.4 源码实现第3章 IPFDDP算法核心实现3.1 逆粒子滤波(Inverse Particle Filter)架构标准粒子滤波通过重要性采样逼近状态后验分布,其递归结构适用于在线估计。逆粒子滤波将该框架反转,利用观测到的动作序列而非传统测量值来更新状态信念。这种反转要求重新设计提议分布与似然函数,将动作作为观测变量纳入推理过程。