×

小波阈值的经验贝叶斯选择。 (英语) Zbl 1078.62005号

摘要:本文探讨了一类用于小波收缩中水平相关阈值选择的经验贝叶斯方法。每个小波系数的优先考虑是零概率原子和重尾密度的混合物。每一级变换的混合权重或稀疏性参数由边际最大似然选择。如果使用后验中值进行估计,这是一个随机阈值过程;也可以使用具有相同阈值的其他阈值规则进行估计。包括实施该程序所需的计算细节。在实践中,估算可以快速计算,并且有可用的软件。对标准模型函数的仿真显示了良好的性能,并将其应用于从各个应用领域获取的数据,以探索该方法的实际性能。
通过使用关于单个序列相应的边际最大似然方法风险的一般结果,根据未知函数在一个广泛的Besov类中的隶属度,找到了该方法风险的总体界,也涵盖了有界变差的情况。获得的速率对于(0,infty]\)中的参数(p)的任何值都是最优的,同时对于广泛的损失函数,每个损失函数都支配(sigma)的(L_q)范数th导数,带有\(sigma\geq 0)和\(0<q\leq 2)。
注意在白噪声中对未知函数进行采样与在离散点进行采样之间的区别,以及对函数本身施加约束与在观测点对其值序列进行离散小波变换之间的区别。获得了这些场景的所有相关组合的结果。在某些情况下,该理论的一个关键特征是特定的边界校正小波基,并对其细节进行了讨论。
总的来说,到目前为止,所描述的方法在结合快速计算的特性、良好的理论特性以及模拟和实践中的良好性能方面似乎是独一无二的。一个关键特征似乎是稀疏性的估计适应于三个不同的估计区域,第一个区域的信号不够稀疏,不足以进行阈值化以获得益处,第二个区域的信号稀疏度适当选择的阈值导致显著改进的估计,第三种情况下,信号非常稀疏,零估计可以提供最佳的准确率。

MSC公司:

62C12号机组 经验决策程序;经验贝叶斯程序
62G08号 非参数回归和分位数回归
65T60型 小波的数值方法
65立方厘米60 统计中的计算问题(MSC2010)
6220国集团 非参数推理的渐近性质
62华氏35 多元分析中的图像分析
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Abramovich,F.、Amato,U.和Angelini,C.(2004)。贝叶斯小波估计的最优性。扫描。J.统计。31 217–234. ·Zbl 1063.62051号 ·doi:10.1111/j.1467-9469.2004.02-087.x
[2] Abramovich,F.和Benjamini,Y.(1995年)。作为多假设测试程序的小波系数阈值。小波与统计。统计中的课堂笔记。103 5–14. 柏林施普林格·兹比尔0875.62081
[3] Abramovich,F.、Benjamini,Y.、Donoho,D.和Johnstone,I.(2005)。通过控制错误发现率来适应未知稀疏性。安。统计师。出现。网址:www-stat.stanford.edu/imj·Zbl 1092.62005年 ·doi:10.1214/00905360000000074
[4] Abramovich,F.、Sapatinas,T.和Silverman,B.W.(1998)。通过贝叶斯方法进行小波阈值处理。J.R.统计社会服务。B统计方法。60 725–749. ·Zbl 0910.62031号 ·doi:10.1111/1467-9868.00151
[5] Abramovich,F.和Silverman,B.W.(1998)。统计反问题的小波分解方法。生物特征85 115–129·Zbl 0908.62095号 ·doi:10.1093/biomet/85.1.115
[6] Antoniadis,A.、Jansen,M.、Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(2004)。EbayesThresh:经验贝叶斯阈值的MATLAB软件。网址:www-lmc.imag.fr/lmc-sms/Anestis。安东尼亚迪斯/EBayesThresh。
[7] Benjamini,Y.和Hochberg,Y.(1995年)。控制错误发现率:一种实用且强大的多重测试方法。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。B 57 289–300·Zbl 0809.62014号
[8] Benjamini,Y.和Yekutieli,D.(2001年)。依赖下多重测试中错误发现率的控制。安。统计师。29 1165–1188. ·Zbl 1041.62061号 ·doi:10.1214/aos/1013699998
[9] Birgé,L.和Massart,P.(2001)。高斯模型选择。《欧洲数学杂志》。Soc.3 203-268号·Zbl 1037.62001 ·doi:10.1007/s100970100031
[10] Cai,T.T.和Silverman,B.W.(2001年)。将相邻系数的信息合并到小波估计中。SankhyáSer。B 63 127–148·Zbl 1192.42020号
[11] Chipman,H.A.、Kolaczyk,E.D.和McCulloch,R.E.(1997)。自适应贝叶斯小波收缩。J.Amer。统计师。协会92 1413–1421·Zbl 0913.62027号 ·doi:10.2307/2965411
[12] Clyde,M.和George,E.I.(2000年)。小波的灵活经验贝叶斯估计。J.R.统计社会服务。B统计方法。62 681–698. ·Zbl 0957.62006号 ·doi:10.1111/1467-9868.00257
[13] Clyde,M.、Parmigiani,G.和Vidakovic,B.(1998年)。小波的多重收缩和子集选择。生物特征85 391–401·Zbl 0938.62021号 ·doi:10.1093/biomet/85.2.391
[14] Cohen,A.、Daubechies,I.和Vial,P.(1993年)。小波的区间变换和快速小波变换。申请。计算。哈蒙。分析。1 54–81. ·Zbl 0795.42018号 ·doi:10.1006/acha.1993.1005
[15] Coifman,R.R.和Donoho,D.L.(1995年)。平移不变去噪。小波与统计。统计中的课堂笔记。103 125–150. 柏林施普林格·Zbl 0866.94008号
[16] Daubechies,I.(1992年)。小波十讲。费城SIAM·Zbl 0776.42018号
[17] Delyon,B.和Juditsky,A.(1996年)。关于极大极小小波估计。申请。计算。哈蒙。分析。3 215–228. ·Zbl 0865.62023号 ·doi:10.1006/acha.1996.017
[18] Donoho,D.L.和Johnstone,I.M.(1994年)。通过小波收缩实现空间自适应。生物特征81 425–455·Zbl 0815.62019号 ·doi:10.1093/biomet/81.3.425
[19] Donoho,D.L.和Johnstone,I.M.(1995)。通过小波收缩适应未知平滑度。J.艾默。统计师。协会90 1200–1224·Zbl 0869.62024号 ·数字对象标识代码:10.2307/2291512
[20] Donoho,D.L.和Johnstone,I.M.(1999)。采样数据下小波估计的渐近极小性。统计师。Sinica 9 1–32号·Zbl 1065.62518号
[21] Donoho,D.L.、Johnstone,I.M.、Kerkyachian,G.和Picard,D.(1995)。小波收缩:渐近?(经过讨论)。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。B 57 301–369·Zbl 0827.62035号
[22] Donoho,D.L.、Johnstone,I.M.、Kerkyachian,G.和Picard,D.(1997)。小波收缩的普遍近似极小性。在Lucien Le Cam(D.Pollard、E.Torgersen和G.L.Yang编辑)的Festschrift中,183–218。柏林施普林格·Zbl 0891.62025号
[23] Efromovich,S.(1999)。准线性小波估计。J.Amer。统计师。协会94 189-204·Zbl 1072.62557号 ·doi:10.2307/2669694
[24] George,E.I.和Foster,D.P.(1998年)。经验贝叶斯变量选择。程序中。模型选择研讨会。Rassegna di Metodi Statistici ed Applicazioni特刊(W.Racugno编辑)79–108。博洛尼亚Pitagora Editrice。
[25] George,E.I.和Foster,D.P.(2000)。校准和经验贝叶斯变量选择。生物特征87 731–748·Zbl 1029.62008号 ·doi:10.1093/biomet/87.4.731
[26] Gopinath,R.A.和Burrus,C.S.(1992年)。关于缩放函数\(\psi_0\)的矩。程序中。1992年IEEE国际电路与系统研讨会2 963–966。新泽西州皮斯卡塔韦IEEE出版社·Zbl 0776.42022号
[27] Johnstone,I.M.(1999)。相关数据和反问题的小波收缩:自适应结果。统计师。Sinica 9 51–83·Zbl 1065.62519号
[28] Johnstone,I.M.(2003)。变换收缩中的阈值选择。《现代天文学中的统计挑战III》(E.D.Feigelson和G.J.Babu编辑)343–360。纽约州施普林格。
[29] Johnstone,I.M.(2004)。函数估计和高斯序列模型。专著草稿。
[30] Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(1997)。相关噪声数据的小波阈值估计。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。B 59 319–351·Zbl 0886.62044号 ·数字对象标识代码:10.1111/1467-9868.00071
[31] Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(1998)。混合问题和小波回归的经验贝叶斯方法。斯坦福大学统计系技术报告。
[32] Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(2004)。函数估计中用于小波收缩的边界卷积。J.应用。普罗巴伯。41A 81–98·Zbl 1049.62041号 ·doi:10.1239/jap/1082552192
[33] Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(2004)。干草堆中的针和稻草:可能稀疏序列的经验Bayes估计。安。统计师。32 1594–1649. ·Zbl 1047.62008年 ·数字对象标识代码:10.1214/00905360400000030
[34] Johnstone,I.M.和Silverman,B.W.(2005)。EbayesThresh:R程序用于经验Bayes阈值。J.统计。软件12(8)1–38。随附软件和手册。
[35] Liang,K.-Y和Zeger,S.L.(1986年)。使用广义线性模型进行纵向数据分析。生物特征73 13–22·Zbl 0595.62110号 ·doi:10.1093/biomet/73.1.13
[36] Mallat,S.(1999)。《信号处理的小波教程》,第二扩充版,加州圣地亚哥学术出版社·Zbl 0937.94001号
[37] Meyer,Y.(1992年)。小波和算子。剑桥大学出版社·Zbl 0776.42019号
[38] Müller,P.和Vidakovic,B.编辑(1999年)。基于小波模型中的贝叶斯推断。统计中的课堂笔记。141 . 纽约州施普林格·Zbl 0920.00017号
[39] Nason,G.P.(1996)。使用交叉验证的小波收缩。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。B 58 463–479·Zbl 0853.62034号
[40] Nason,G.P.(1998)。WaveThresh3软件。英国布里斯托尔大学数学系。可从CRAN档案馆获取。
[41] Paul,D.(2004年)。线性反问题中使用惩罚模型选择的自适应估计。斯坦福大学统计系技术报告。
[42] Pensky,M.(2005)。高斯和非高斯噪声下贝叶斯小波收缩规则的最优性。安。统计师·Zbl 1095.62049号 ·doi:10.1214/0090536000000128
[43] Polzehl,J.和Spokoiny,V.(2000)。自适应权重平滑及其在图像恢复中的应用。J.R.统计社会服务。B统计方法。62 335–354. ·Zbl 04558575号 ·doi:10.1111/1467-9868.00235
[44] Portilla,J.、Strela,V.、Wainwright,M.J.和Simoncelli,E.P.(2003)。在小波域中使用高斯混合尺度进行图像去噪。IEEE传输。图像处理。12 1338–1351·Zbl 1279.94028号 ·doi:10.1109/TIP.2003.818640
[45] R开发核心团队(2004)。R: 用于统计计算的语言和环境。奥地利维也纳R统计计算基金会。网址:www.R-project.org。
[46] Silverman,B.W.(1999)。统计学中的小波:超出标准假设。R.Soc.伦敦。菲洛斯。事务处理。序列号。数学。物理。工程科学。357 2459–2473. ·Zbl 1054.62538号 ·doi:10.1098/rsta.1999.0442
[47] Triebel,H.(1983年)。函数空间理论。巴塞尔Birkhäuser·Zbl 0546.46027号
[48] Vidakovic,B.(1998年)。基于小波的非参数贝叶斯方法。实用非参数和半参数贝叶斯统计。统计中的课堂笔记。133 133–155. 纽约州施普林格·Zbl 0918.62038号
[49] Vidakovic,B.(1999年)。小波统计建模。纽约威利·Zbl 0924.62032号
[50] Wainwright,M.J.、Simoncelli,E.P.和Willsky,A.S.(2001)。小波树上的随机级联及其在分析和建模自然图像中的应用。申请。计算。哈蒙。分析。11 89–123. ·Zbl 0983.68228号 ·doi:10.1006/acha.2000.0350
[51] 张春华(2005)。一般的经验贝叶斯小波方法和精确的自适应极小极大估计。安。统计师。33 54–100. ·Zbl 1064.62009年 ·doi:10.1214/009053604000000995
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。