イジングモデルのギブスサンプリング


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宿題の質問:

1次元イジングモデルを考えます。

してみましょう。は-1または+1のいずれかx=(x1,...xd)xi

π(x)ei=139xixi+1

目標分布からおおよそサンプルを生成するギブスサンプリングアルゴリズムを設計します。π(x)

私の試み:

ベクトルを満たす値(-1または1)をランダムに選択します。したがって、おそらくです。これはです。x=(x1,...x40)x=(1,1,1,1,1,1,1,1,...,1)x0

したがって、次に進んで最初の反復を行う必要があります。の40の異なるxを個別に描画する必要があります。そう...x1

からを描画しx11π(x1|x20,...,x400)

からを描画しx21π(x2|x11,x30,...,x400)

からを描画しx31π(x3|x11,x21,x40,...,x400)

等..

だから私をつまずかせる部分は、実際に条件付き分布からどのように引き出すかです。どのように遊びに来ますか?たぶん、1つのドローの例は、事を明らかにするでしょう。π(x)ei=139xixi+1

回答:


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最初にこのケースを見てください。に依存しない用語を。 x1

π(x1x2,,xd)=π(x1,x2,,xd)π(x2,,xd)ex1x2
P(X1=1X2=x2,,Xn=xn)=ex2C
P(X1=1X2=x2,,Xn=xn)=ex2C
ex2C+ex2C=1C=2coshx2
x_1 <- sample(c(-1, 1), 1, prob = c(exp(-x_2), exp(x_2)) / (2*cosh(x_2)))

一般化し(違いに注意してください。以下のIlmariのコメントを参照してください)。x2,,x40

イジングの分析結果を使用してシミュレーションをチェックできますか?


したがって、ベクトルの直前の値にのみ依存することになります。つまり、依存する唯一の項はであり、依存する唯一の項はです。?条件付き分布は 1〜39にのみ適用されるように見えるので、それをどのように描画しますか?x1x2x23x24x40i=1
Collin 14

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@ user2079802:いいえ、から場合、指数には2つの項が含まれます:。しかし、それでも評価するのは簡単です。x2x39π(xix1,,xi1;xi+1,,xd) exp(xi1xi+xixi+1)xi=±1
Ilmari Karonen 14
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