Estimating the statistics of the state of a dynamical system, from partial and noisy observations, is both mathematically challenging and finds wide application. Furthermore, the applications are of great societal importance, including problems such as probabilistic weather forecasting and prediction of epidemics. Particle filters provide a well-founded approach to the problem, leading to provably accurate approximations of the statistics. However these methods perform poorly in high dimensions. In 1994 the idea of ensemble Kalman filtering was introduced by Evensen, leading to a methodology that has been widely adopted in the geophysical sciences and also finds application to quite general inverse problems. However, ensemble Kalman filters have defied rigorous analysis of their statistical accuracy, except in the linear Gaussian setting. In this article we describe recent work which takes first steps to analyze the statistical accuracy of ensemble Kalman filters beyond the linear Gaussian setting. The subject is inherently technical, as it involves the evolution of probability measures according to a nonlinear and nonautonomous dynamical system; and the approximation of this evolution. It can nonetheless be presented in a fairly accessible fashion, understandable with basic knowledge of dynamical systems, numerical analysis and probability.


翻译:从含噪的部分观测中估计动力系统状态的统计量,既在数学上具有挑战性,又具有广泛的应用价值。此外,这些应用具有重大的社会意义,包括概率天气预报和流行病预测等问题。粒子滤波为解决该问题提供了完善的方法,可得到可证明精确的状态统计量近似。然而,这些方法在高维空间中表现不佳。1994年,Evensen提出了集合卡尔曼滤波的概念,该方法已被广泛应用于地球物理科学领域,并可应用于相当一般的逆问题。然而,除线性高斯情景外,集合卡尔曼滤波的统计精度一直缺乏严格分析。本文描述了近期在超越线性高斯情景下分析集合卡尔曼滤波统计精度的初步工作。该主题本质上具有技术性,因为它涉及概率测度根据非线性非自治动力系统的演化,以及该演化的近似。尽管如此,本文仍能以较为易懂的方式呈现,只需具备动力系统、数值分析和概率论的基础知识即可理解。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
2+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
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Arxiv
39+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
49+阅读 · 2021年5月9日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
50+阅读 · 2021年1月6日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Arxiv
39+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
49+阅读 · 2021年5月9日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
50+阅读 · 2021年1月6日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员