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Emestatística, ummodelo mistura é ummodelo probabilístico para representar a presença de sub-populações dentro de uma população geral, sem exigir que um conjunto de dados observados devam identificar as sub-populações que pertençam a uma observação individual. Formalmente um modelo mistura corresponde àdistribuição mistura que representa aprobabilidade de distribuição de observações na população em geral. No entanto, enquanto os problemas associados com "distribuições mistura" relacionadas às derivações da população geral daquelas das sub-populações, "modelos mistura" são usados para realizarinferências estatísticas sobre as propriedades das sub-populações dadas apenas observações sobre a amostragem populacional, sem informações de identidade de sub-população.
Algumas maneiras de implementar modelos de mistura envolvem etapas que atribuem determinados postulados de identidades de sub-população para observações individuais (ou pesos para essas sub-populações), caso em que estas podem ser consideradas como um tipo deaprendizagem não supervisionada ou procedimentos emclusters. No entanto, nem todos os processos de inferência envolvem tais etapas.
Modelos de mistura não deve ser confundidos com os modelos paradados composicionais,i.e., dados cujos componentes são constrangidos a soma a um valor constante (1, 100%, etc.).
Um modelo mistura típico de finitas dimensões é ummodelo hierárquico consistindo dos seguintes componentes:
