多変量正規分布と共変量を使用したベイズモデリング


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説明変数があるとします。ここで、sは特定の座標を表します。また、応答変数Y = Y s 1Y s n)があります。これで、両方の変数を次のように組み合わせることができます。X=(X(s1),,X(sn))sY=(Y(s1),,Y(sn))

W(s)=(X(s)Y(s))N(μ(s),T)

この場合、我々は単に選択Tは関係について説明共分散行列であり、X及びYは。これは、sXYの値のみを示します。XYの他の場所からのポイントが多いため、次のように Ws)のより多くの値を記述できます。μ(s)=(μ1μ2)TTXYXYsXYW(s)

(XY)=N((μ11μ21),TH(ϕ))

Yのコンポーネントを再配置して、列内すべてのX s iを取得し、その後、すべてのY s i)を連結します。各成分H ϕ i jは相関関数ρ s is j)であり、Tは上記のとおりです。我々は、共分散持っている理由T Hをφ XYX(si)Y(si)H(ϕ)ijρ(si,sj)TTH(ϕ)これは、共分散行列をとして分離できると想定しているためです。C(s,s)=ρ(s,s)T

質問1:条件付きを計算するとき、実際に行っているのは 、Xに基づいてYの値のセットを生成することです。私はすでにYを持っているので、新しい点y s 0を予測することにもっと興味があります。この場合、次のように定義された行列H ϕ が必要です。YXYXYy(s0)H(ϕ)

H(ϕ)=(H(ϕ)hhρ(0,ϕ))

ここで、はベクトルρ s 0s j ; ϕ です。したがって、ベクトルを(再配置なしで)作成できます。h(ϕ)ρ(s0sj;ϕ)

W=(W(s1),,W(sn),W(s0))TN(1n+1(μ1μ2),H(ϕ)T)

そして今、私は共同配布を得るために再配置しますを取得し、条件付きpys0x0XYを取得します。(Xx(s0)Yy(s0))p(y(s0)x0,X,Y)

これは正しいです?

質問2:予測のために、私が読んでいる論文は、この条件付き分布を使用して事後分布p μ T ϕ x s 0YXですが、パラメーターの事後分布を取得する方法がわかりません。多分私は分布X x s 0)を使うことができましたp(y(s0)x0,X,Y)p(μ,T,ϕx(s0),Y,X)をは、pXxs0(Xx(s0)Y)その後、単に取得するためにベイズの定理を使用し | XX S 0Yα P XX S 0Y | μ p(X,x(s0),Yμ,T,ϕ)p(μ,T,ϕX,x(s0),Y)p(X,x(s0),Yμ,T,ϕ)p(μ,T,ϕ)

質問3:副章の最後で、著者は次のように述べています。

予測のために、はありません。それは潜在変数として扱われ、組み込むことができるので、これは新しい問題を生じないX 'それぞれギブス反復内の追加の延伸この結果のみが、計算タスクに些細な付加です。X(s0)x

その段落はどういう意味ですか?

ちなみに、この手順はこのペーパー(8ページ)にありますが、ご覧のとおり、もう少し詳しく説明する必要があります。

ありがとう!


OPリクエストごとに移行するよう投票しました。

質問1と2の両方の答えは正しいと思います。質問3は、観測されていないが、μ T ϕに加えて、完全な条件付きp x s 0| XYμ T φ に先立っとしてX X(s0)μ,T,ϕ
p(x(s0)X,,Y,μ,T,ϕ)
X(s0)

回答:


2

(XY)N((μ11μ21),[Σ11Σ12Σ21Σ22])=N((μ11μ21),TH(ϕ))
YX
μ2+Σ21Σ111(Xμ1)
Σ22Σ21Σ111Σ21.
p(y(s0)x(s0),X,Y)(y(s0),x(s0),X,Y)

p(y(s0)x(s0),X,Y)

p(y(s0)|x(s0),X,Y)=p(y(s0)|x(s0),X,Y,μ,T,ϕ)p(μ,T,ϕ|x(s0),X,Y)dμdTdϕ,
(X,Y,x(s0))p(μ,T,ϕX,x(s0),Y)p(y(s0)x(s0),X,Y,μ,T,ϕ)

x(s0)(x(s0),y(s0))

p(x(s0),y(s0)X,Y)=p(x(s0),y(s0)X,Y,μ,T,ϕ)p(μ,T,ϕX,Y)dμdTdϕ.

この予測からシミュレーションする場合、管理可能な形式では利用できないため、反復的にシミュレーションするGibbsサンプラーを実行できます。

  1. μX,Y,x(s0),y(s0),T,ϕ
  2. TX,Y,x(s0),y(s0),μ,ϕ
  3. ϕX,Y,x(s0),y(s0),T,μ
  4. x(s0)X,Y,y(s0),ϕ,T,μ
  5. y(s0)X,Y,x(s0),ϕ,T,μ

または、ステップ4と5を1つのステップにマージします

  • x(s0),y(s0)X,Y,ϕ,T,μ
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