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球形域上核密度的稳健比较。 (英语) Zbl 1422.62145号

摘要:虽然球形数据在许多情况下都会出现,包括在方向统计中,但目前用于球形密度估计和人口比较的工具非常有限。比较总体的流行方法(在欧几里德域上)主要涉及两步程序:(1)估计概率密度函数(pdf格式s) 从他们各自的样本中,最常用的是使用核密度估计,以及(2)比较pdf格式s使用诸如\(mathbb{L}^{2}\)范数之类的度量。然而,估计pdf格式s及其差异在很大程度上取决于所选的内核、带宽和样本大小。在这里,我们开发了一个比较球形种群的框架,该框架对这些选择是稳健的。本质上,我们描述pdf格式通过量化球面域上的光滑度。我们的框架使用光谱表示,密度由它们相对于球体上拉普拉斯算子的本征函数的系数表示。平滑度的变化类似于使用不同的核带宽,由系数值的指数衰减控制。然后我们推导出一个适当的距离来进行比较pdf格式系数,同时均衡平滑度,消除了样本大小和带宽的影响。这意味着对人群进行公平而有意义的比较,尽管样本大小相差悬殊,并导致稳健和改进的性能。我们使用(mathbb{S}^{1})和(mathbb{S}^{2})上的变量示例演示了该框架,并使用大量模拟和实际数据实验评估了其性能。

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62G07年 密度估算
62G35型 非参数稳健性
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