貝葉斯與狀態空間解碼

卡爾曼增益

卡爾曼增益 K 是決定相對於模型自身預測、應多信任進入量測的矩陣。其為 K = P_pred C^T (C P_pred C^T + Q)^{-1}:當預測狀態共變異數 P_pred 大(模型不確定)或量測雜訊 Q 小(感測器可靠)時增益大,反之則小。校正後估計為預測加上增益乘以創新項,後驗共變異數則依 P = (I − K C) P_pred 收縮。

直觀而言,增益是一種自動且連續執行的訊雜比加權。在條件良好的解碼器中,一旦共變異數遞迴穩定,增益會收斂至穩態值,故許多即時 BCI 會預先計算固定的穩態增益以節省運算,且因 P 已不再變化而幾乎無損失。觀察增益亦可診斷濾波器:增益被壓近零意味解碼器已停止聆聽神經元、僅憑先驗滑行——使用者常感覺為遲鈍、自行移動的游標。

增益僅取決於模型矩陣與共變異數遞迴,而不取決於實際資料,因此可在任何神經訊號到來之前離線分析、甚至固定下來。

又称
optimal blending weight增益矩陣