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使用自动微分法拟合Matérn平滑度参数。 (英语) Zbl 1516.62014年

摘要:Matérn协方差函数在高斯过程应用于空间统计及其他领域中无处不在。也许最重要的原因是光滑度参数\(\nu\)完全控制了过程的均方可微性,这对估计量的行为(如插值和预测)具有重要意义。不幸的是,Matérn协方差函数关于(nu)的导数需要修改的第二类Bessel函数的导数{克}_\nu\)相对于\(nu\)。虽然这些导数的封闭形式表达式确实存在,但它们的计算非常困难且昂贵。因此,许多软件包需要修复(nu)而不是进行估计,所有试图提供估计功能的现有软件包都对(partial_nu mathcal)使用有限差分估计{克}_\nu\)。在这项工作中,我们引入了\(\mathcal的一个新实现{克}_\nu)设计用于通过自动微分(AD)提供导数,其结果导数比使用有限差分计算的导数更快、更准确。我们对速度和准确性进行了全面测试,并表明我们的AD解决方案可以用于构建精确的Hessian矩阵,以便在使用有限差分近似构建的Hessians完全失败的情况下进行二阶最大似然估计。

MSC公司:

62-08 统计问题的计算方法
60G15年 高斯过程
62立方米 空间过程推断
65D25个 数值微分
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