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通过非参数估计对常微分方程进行参数估计。 (英语) Zbl 1320.62063号

概述:常微分方程(ODE)是物理学、化学和生物学中广泛使用的模型。特别是,这种数学形式用于描述复杂系统的演化,它可能由耦合非线性微分方程的高维集组成。在这种情况下,我们提出了一种从时间序列中估计索引ODE的参数的通用方法。我们的方法能够缓解经典参数方法遇到的计算困难。这些困难是由于模型的隐含定义造成的。我们建议使用回归函数的非参数估计作为构造M估计的第一步,并证明了在一般条件下导出的估计的一致性。在样条估计量的情况下,我们证明了渐近正态性,并且收敛速度是参数估计量的通常\(\sqrt{n}\)-收敛速度。对这一新的参数估计族的精化给出了一些看法。

MSC公司:

62F99型 参数化推理
62G08号 非参数回归和分位数回归
62G35型 非参数稳健性
6220国集团 非参数推理的渐近性质

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参考文献:

[1] D.K.安德鲁斯。非参数和半参数回归模型序列估计的渐近正态性。,《计量经济学》,59(2):307-3451991年·Zbl 0727.62047号 ·doi:10.2307/2938259
[2] R.贝兰。参数模型的最小hellinger距离估计。,《统计年鉴》,5:445-4631977年·Zbl 0381.62028号 ·doi:10.1214/aos/1176343842
[3] A.Berlinet和C.Thomas-Agnan。,概率统计中的再生核希尔伯特空间。Kluwer,2004年·Zbl 1145.6202号
[4] P.J.Bickel和Y.Ritov。可“插入”的非参数估计量。,《统计年鉴》,31(4):2003年4月·Zbl 1058.62031号 ·doi:10.1214/aos/1059655904
[5] N.布鲁内尔。通过非参数估计器进行ode的参数估计。技术报告,EURANDOM,2007年·Zbl 1320.62063号 ·doi:10.1214/07-EJS132
[6] T·蔡。关于导数的自适应小波估计和其他相关的线性逆问题。,《统计规划与推断杂志》,108:329-3492002年·Zbl 1016.62025号 ·doi:10.1016/S0378-3758(02)00316-6
[7] C.德布尔。,花键实用指南,第27卷。Springer-Verlag,1979年·Zbl 0987.65015号
[8] I.Dimatteo、C.R.Genovese和R.E.Kass。自由节点样条贝叶斯曲线拟合。,《生物特征》,88(4):1055-10712001·兹比尔0986.62026 ·doi:10.1093/biomet/88.4.1055
[9] S.Donnet和A.Samson。动力系统定义的不完全数据模型中的参数估计。,统计规划与推断杂志,137(9):2815-28312006·Zbl 1331.62099号 ·doi:10.1016/j.jspi.2006.10.013
[10] S.Efromovich。,非参数曲线估计。方法,理论和应用。Springer-Verlag,纽约,1999年·Zbl 0935.62039号
[11] S.Ellner、Y.Seifu和R.H.Smith。用梯度匹配法将人口动态模型拟合到时间序列数据。,生态学,83:2256-2270,2002年。
[12] C.P.Fall、E.S.Marland、J.M.Wagner和J.J.Tyson,编辑。,计算细胞生物学。跨学科应用数学。斯普林格,2002年·Zbl 1010.92019年
[13] J.Fan和I.Gijbels。,局部多项式建模及其应用。查普曼和霍尔,伦敦,1996年·Zbl 0873.62037号
[14] J.Fan和Y.K.Truong。变量有误差的非参数回归。,《统计年鉴》,21(4):1900-19251993年·Zbl 0791.62042号 ·doi:10.1214/aos/1176349402
[15] J.弗里德曼。多元自适应回归样条。,《统计年鉴》,19:1-1411991·Zbl 0765.62064号 ·doi:10.1214/aos/1176347963
[16] S.Froda和G.Colavita。用闭轨道常微分方程估计捕食者-食饵系统。,《澳大利亚和新西兰统计杂志》,47(2):235-2542005·Zbl 1134.62388号 ·doi:10.1111/j.1467-842X.2005.00388.x
[17] T.Gasser和H.G.Müller。用核方法估计回归函数及其导数。,《斯堪的纳维亚统计杂志》,11:171-1841984·Zbl 0548.62028号
[18] L.Goldstein和K.Messer。非参数函数估计的最优插件估计。,《统计年鉴》,20:1306-13281992年·Zbl 0763.62023号 ·doi:10.1214/aos/1176348770
[19] M.W.Hirsch、S.Smale和R.Devaney。,微分方程,动力系统和混沌导论,《纯粹数学与应用数学》系列第60卷。爱思唯尔学术出版社,第二版,2003年。
[20] G.Hooker和L.Biegler。Ipopt和神经动力学:提示、技巧和诊断。技术报告,康奈尔大学生物统计和计算生物学系,2007年。
[21] 黄J.Z。弱条件下多项式样条回归的渐近性。,统计和概率信件,65:207-2162003·Zbl 1048.62043号 ·doi:10.1016/j.spl.2003.09.003
[22] C.Jost和S.Ellner。捕食者-食饵动力学中捕食者依赖性的测试:非参数方法。,《皇家学会学报:生物科学》,267:1611-16202000。
[23] J-Y Koo和K-W Lee。变量误差回归函数的B样条估计。,统计和概率信件,40:57-661998·Zbl 0933.62032号 ·doi:10.1016/S0167-7152(98)00098-4
[24] H.L.Koul和P.Ni.最小距离回归模型检验。,《统计规划与推断杂志》,119:109-1412004年·Zbl 1032.62036号 ·doi:10.1016/S0378-3758(02)00415-9
[25] Y.A.库兹涅佐夫。,应用分叉理论的要素。Springer-Verlag,纽约,2004年·Zbl 1082.37002号
[26] N.Lalam和C.Klaassen。微分方程的伪最大似然估计。技术报告2006-18,Eurandom,2006年。
[27] T·李。关于普通最小二乘回归样条拟合算法的比较研究。,统计计算与模拟杂志,72:647-6632002·Zbl 1014.62045号 ·doi:10.1080/009496502100024035
[28] Z.Li、M.R.Osborne和T.Prvan。常微分方程的参数估计。,IMA数值分析杂志,25:264-2852005·Zbl 1070.65061号 ·doi:10.1093/imanum/drh016
[29] J.Madar、J.Abonyi、H.Roubos和F.Szeifert。将先验知识纳入三次样条逼近-应用于反应动力学模型的识别。,工业与工程化学研究,42(17):4043-40492003。
[30] M.Pascual和S.Ellner。通过非线性时间序列模型将生态模式与环境强迫联系起来。,生态学,81:2767-27802000。
[31] A.A.Poyton、M.S.Varziri、K.B.McAuley、P.J.McLellan和J.O.Ramsay。基于主微分分析的连续动态模型参数估计。,计算机与化学工程,30:698-7082006。
[32] J.O.拉姆齐。主微分分析:微分算子的数据简化。,英国皇家统计学会杂志。B系列,58:495-5081996年·Zbl 0853.62043号
[33] J.O.Ramsay、G.Hooker、J.Cao和D.Campbell。微分方程的参数估计:广义平滑方法。,《皇家统计学会杂志》(B),69:741-7962007。(通过讨论)。 ·文件编号:10.1111/j.1467-9868.2007.00610.x
[34] J.O.Ramsay和B.W.Silverman。,功能数据分析。统计学中的斯普林格系列。施普林格,1997年·Zbl 0882.6202号
[35] C.J.斯通。非参数估计的最优收敛速度。,《统计年鉴》,8:1348-13601980·Zbl 0451.62033号 ·doi:10.1214操作系统/1176345206
[36] C.J.斯通。非参数回归的最优全局收敛速度。,统计年鉴,10(4):1040-10531982·兹比尔0511.62048 ·doi:10.1214操作系统/11763456969
[37] C.J.Stone和J.Z.Huang。凹扩展线性建模中的自由节点样条。,《统计规划与推断杂志》,108:219-2532002年·Zbl 1030.62057号 ·doi:10.1016/S0378-3758(02)00280-X
[38] S.Vajda、P.Valko和A.Yermakova。用于估计动力学参数的直接-间接程序。,计算机与化学工程,10:49-581986。
[39] A.W.范德法特。,渐进统计。剑桥统计与概率数学系列。剑桥大学出版社,1998年·Zbl 0910.62001号
[40] J.M.瓦拉。一种用于微分方程中数值参数估计的样条最小二乘法。,SIAM J.sci。统计计算,3(1):28-46, 1982. ·Zbl 0481.65050号 ·数字对象标识代码:10.1137/0903003
[41] M.S.Varziri、A.A.Poyton、K.B.McAuley、P.J.McLellan和J.O.Ramsay。在连续时间动态模型参数估计中选择ipda中的最佳加权因子。,计算机与化学工程,32:3011-3022008。
[42] E.O.Voit和J.Almeida。从代谢谱中识别通路的解耦动力系统。,生物信息学,20(11):1670-16812004。
[43] G.Wahba。,观测数据的样条模型,第59卷。SIAM,1990年·Zbl 0813.62001号
[44] S.Zhou、X.Shen和D.A.Wolfe。回归样条和置信区的局部渐近性。,《统计年鉴》,26(5):1760-17821998年·Zbl 0929.62052号 ·doi:10.1214/aos/1024691356
[45] S.Zhou和D.A.Wolfe。关于样条回归中的导数估计。,《中国统计》,2000年10月93日至108日·Zbl 0970.62024号
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