We consider a Prohorov metric-based nonparametric approach to estimating the probability distribution of a random parameter vector in discrete-time abstract parabolic systems. We establish the existence and consistency of a least squares estimator. We develop a finite-dimensional approximation and convergence theory, and obtain numerical results by applying the nonparametric estimation approach and the finite-dimensional approximation framework to a problem involving an alcohol biosensor, wherein we estimate the probability distribution of random parameters in a parabolic PDE. To show the convergence of the estimated distribution to the "true" distribution, we simulate data from the "true" distribution, apply our algorithm, and obtain the estimated cumulative distribution function. We then use the Markov Chain Monte Carlo Metropolis Algorithm to generate random samples from the estimated distribution, and perform a generalized (2-dimensional) two-sample Kolmogorov-Smirnov test with null hypothesis that our generated random samples from the estimated distribution and generated random samples from the "true" distribution are drawn from the same distribution. We then apply our algorithm to actual human subject data from the alcohol biosensor and observe the behavior of the normalized root-mean-square error (NRMSE) using leave-one-out cross-validation (LOOCV) under different model complexities.


翻译:本文提出一种基于Prohorov度量的非参数方法,用于估计离散时间抽象抛物系统中随机参数向量的概率分布。我们证明了最小二乘估计量的存在性和相合性。发展了有限维逼近与收敛理论,并将该非参数估计方法及有限维逼近框架应用于酒精生物传感器问题,通过估计抛物型偏微分方程中随机参数的概率分布获得了数值结果。为展示估计分布对"真实"分布的收敛性,我们从"真实"分布中模拟数据,应用算法获取估计累积分布函数。继而采用马尔可夫链蒙特卡罗Metropolis算法从估计分布中生成随机样本,进行广义(二维)双样本Kolmogorov-Smirnov检验,其原假设为:从估计分布生成的随机样本与从"真实"分布生成的随机样本来自同一分布。最后将算法应用于酒精生物传感器的实际人体实验数据,通过留一交叉验证法观察不同模型复杂度下归一化均方根误差的行为。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
128+阅读 · 2020年11月20日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月5日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
6+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
10+阅读 · 6月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员