We consider the problem of joint estimation of the parameters of $m$ linear dynamical systems, given access to single realizations of their respective trajectories, each of length $T$. The linear systems are assumed to reside on the nodes of an undirected and connected graph $G = ([m], \mathcal{E})$, and the system matrices are assumed to either vary smoothly or exhibit small number of ``jumps'' across the edges. We consider a total variation penalized least-squares estimator and derive non-asymptotic bounds on the mean squared error (MSE) which hold with high probability. In particular, the bounds imply for certain choices of well connected $G$ that the MSE goes to zero as $m$ increases, even when $T$ is constant. The theoretical results are supported by extensive experiments on synthetic and real data.


翻译:我们考虑在给定各自轨迹的单一实现(每条轨迹长度为 $T$)的情况下,联合估计 $m$ 个线性动力系统参数的问题。假设这些线性系统位于一个无向连通图 $G = ([m], \mathcal{E})$ 的节点上,且系统矩阵在图的边之间要么平滑变化,要么呈现少量“跳跃”。我们研究了一种总变差惩罚最小二乘估计器,并以高概率推导了均方误差(MSE)的非渐近界。特别地,对于某些连通性良好的图 $G$,该界表明当 $m$ 增加时,即使 $T$ 为常数,MSE 也会趋近于零。理论结果得到了在合成数据和真实数据上进行的大量实验的支持。

0
下载
关闭预览

相关内容

《图强化学习在组合优化中的应用》综述
专知会员服务
60+阅读 · 2024年4月10日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
图上的归纳表示学习
科技创新与创业
23+阅读 · 2017年11月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
《图强化学习在组合优化中的应用》综述
专知会员服务
60+阅读 · 2024年4月10日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员