Распространение верований, также известное как передача сообщений сумма-продукт, является алгоритмом передачи сообщений для выполнения вывода на графических моделях, таких как байесовские сети и марковские случайные поля.

Сети убеждений структурированы, графическое представление вероятностных отношений между несколькими случайными величинами. Они являются явным представлением условных независимых. Этот график представляет собой факторизацию совместного распределения в терминах факторов, которые зависят только от локальных подмножеств случайных величин.

Алгоритм распространения верований работает путем передачи вещественных функций, называемых сообщениями по краям между скрытыми узлами. В основном это сообщение о вероятности того, что какой-то узел окажется в состоянии 0 или 1 (поэтому мы называем его распространением веры). Эти сообщения содержат «влияние», которое одна переменная оказывает на другую. Каждое сообщение будет обновляться итеративно из предыдущего значения соседних сообщений.

Проще всего понять распространение верований в графах факторов (мы можем преобразовать любую данную сеть убеждений в граф факторов). Фактор-граф - это неориентированный граф, где у нас есть переменные узлы с одной стороны, а также факторы узлов с другой стороны, и есть ребро между переменным узлом A и факторным узлом F, если в коэффициенте F появляется переменная A. Здесь после, я буду вызывать переменные узлы как просто узлы, а фактор-узлы - как функции.

При распространении веры фактор f отправляет сообщение узлу n путем умножения всех сообщений f на его соседние узлы, кроме n, а затем умножая результирующий продукт с собственной потенциальной таблицей, а затем, наконец, суммируя все переменные, кроме n. Мы прекратим это сообщение, когда сообщения не будут меняться по итерациям. Теперь умножьте все сообщения на этот узел, чтобы вычислить маргинальное значение (предельное распределение X - это просто распределение вероятности усреднения X по информации о Y) этого узла.