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部分观测随机Morris-Lecar神经元模型的粒子滤波和随机逼近估计。 (英语) 兹比尔1454.62246

摘要:仅观测到一个坐标的多维扩散模型中的参数估计在许多生物应用中具有高度相关性,但在统计学上是一个难题。在神经科学中,单个神经元的膜电位演化可以高频测量,但生物物理真实模型必须包括未观察到的离子通道动力学。其中一个模型是随机Morris-Lecar模型,由非线性二维随机微分方程定义。坐标是耦合的,也就是说,未观测到的坐标是非自治的,模型表现出振荡以模拟尖峰行为,这意味着它不是梯度型的,并且来自细胞内记录的测量噪声通常可以忽略不计。因此,隐马尔可夫模型框架退化,可用方法失效。本文的主要贡献是在这种不适定情况下的一种估计方法以及该方法的非共振收敛结果。具体来说,我们提出了一种序贯蒙特卡罗粒子滤波算法来插补未观测坐标,然后通过期望最大化算法的随机版本来估计最大化伪似然的参数。结果表明,即使控制未观测坐标离子通道的开闭的速率标度参数也可以合理估计。分析了红斑鸠脊髓运动神经元膜电位细胞内记录的实验数据集,并在模拟研究中对其性能进行了进一步评估。

MSC公司:

2005年6月2日 马尔可夫过程:估计;隐马尔可夫模型
60J60型 扩散过程
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
92C20美元 神经生物学
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