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随机局部交互模型:大规模数据集的克里金替代方法。 (英语) Zbl 1477.86028号

摘要:如果传统地质统计学方法面临大型空间数据集,则面临严重的计算挑战。随机局部相互作用(SLI)方法不需要矩阵反演来进行参数估计、空间预测和不确定性估计。这使得计算复杂性和存储需求的扩展性更好,数据大小比标准kriging更大(即,无需进行尺寸缩减修改)。此贡献提供了一个可以处理大数据的简化SLI模型。SLI方法构建了一个空间交互矩阵(精度矩阵),该矩阵以最小的用户输入来调整数据值、位置和采样密度变化。精度矩阵包含紧凑的核函数,允许使用稀疏矩阵方法。证明了所提出的SLI模型的精度矩阵是严格正定的。此外,建立了基于似然最大化的参数估计公式,并研究了似然函数的计算相关性质。研究了SLI方法的插值性能,并使用(i)合成非高斯数据和(ii)约11500个钻孔(美国怀俄明州坎贝尔县)的煤层厚度测量值与普通克里金法进行了比较。

MSC公司:

86A32型 地理统计学
62兰特 大数据和数据科学的统计方面

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参考文献:

[1] Arlot,S。;Celisse,A.,《模型选择交叉验证程序调查》,Stat Surv,4,40-79(2010)·Zbl 1190.62080号
[2] 阿姆斯特朗,M.,《基本线性地质统计学》(1998),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0912.62130号
[3] Armstrong M,Dowd PA(2013)《地质统计模拟:地质统计模拟研讨会论文集》,法国枫丹白露,1993年5月27日至28日,定量地质学和地质统计学第7卷。多德雷赫特·施普林格
[4] Benndorf,J。;迪米特拉科普洛斯,R。;Dimitrakopoulos,R.,大型矿体条件模拟的新有效方法,应用战略矿山规划进展,353-370(2018),Cham:Spriger,Cham
[5] 奇利斯,JP;Delfiner,P.,《地理统计学:建模空间不确定性》(2012),纽约:威利,纽约·Zbl 1256.86007号
[6] 科尔蒂,A。;Hristopulos,DT,空间分布数据集中各向异性(椭圆)相关性的非参数识别,IEEE T信号处理,56,10,4738-4751(2008)·Zbl 1390.94137号
[7] Christakos,G.,《地球科学中的随机场模型》(1992),圣地亚哥:圣地亚哥学术出版社
[8] 科尔,SR;Chu,H。;Greenland,S.,《最大似然、轮廓似然和惩罚似然:引物》,《美国流行病学杂志》,179,2,252-260(2014)
[9] Cressie,N.,《空间统计》(1993),纽约:威利,纽约
[10] 北卡罗来纳州克雷西。;Hawkins,M.,变异函数的稳健估计:I,Math-Geol,12,2,115-25(1980)
[11] 北卡罗来纳州克雷西。;Johannesson,G.,《超大空间数据集的固定秩克里金法》,J Roy Stat Soc B,70,1,209-226(2008)·Zbl 05563351号
[12] Dowd PA,Dare-Bryan PC(2007),使用地质统计模拟规划、设计和优化生产。In:Dimitrakopoulos R(ed)矿体建模和战略矿山规划,澳大利亚维多利亚州卡尔顿:澳大利亚矿业和冶金研究所,光谱系列,第二版,第363-378页
[13] Ellis MS(2002)吉列煤田经济可开采煤层的质量,与粉河盆地、怀俄明州和蒙大拿州的其他第三纪煤层相比。美国地质调查局第2002-174号技术报告
[14] Ellis MS、Flores RM、Ochs AM、Stricker GD、Gunther GL、Rossi GS、Bader LR、Schuenemeyer JH、Power HC(1999)吉列煤田、粉河流域:地质、煤炭质量和煤炭资源。技术报告,美国地质调查局专业论文1625-A,第PG章
[15] 富勒,R。;MG杰顿;Nychka,D.,大型空间数据集插值的协方差锥化,《计算图形统计杂志》,15,3,502-523(2006)
[16] Goovaerts,P.,《自然资源评估的地质统计学》(1997),纽约:牛津大学出版社,纽约
[17] 希顿,MJ;Datta,A。;AO芬利;富勒,R。;吉尼斯,J。;Guhaniyogi,R。;格贝尔,F。;格莱美,RB;锤击,D。;Katzfuss,M。;Lindgren,F.,大型空间数据分析方法之间的案例研究竞争,农业生物环境统计杂志,24,3,398-425(2019)·Zbl 1426.62345号
[18] Hristopulos,DT,地质统计学应用的Spartan Gibbs随机场模型,SIAM I Sci Compute,24,6,2125-2162(2003)·Zbl 1043.62078号
[19] 赫里斯托普洛斯,DT;Elogne,S.,一类新的广义Gibbs随机场的分析性质和协方差函数,IEEE Trans-Inform Theory,53,12,4667-4679(2007)·Zbl 1327.60106号
[20] Hristopulos,DT,新的各向异性协方差模型和基于协方差张量恒等式的各向异性参数估计,Stoch Env Res风险A,16,1,43-62(2002)·Zbl 1106.62349号
[21] Hristopulos,DT,具有局部相互作用的空间随机场模型激励的协方差函数,Stoch Env Res风险A,29,3,739-754(2015)
[22] Hristopulos,DT,《随机局部交互(SLI)模型:桥接机器学习和地质统计学》,《计算地质科学》,85,B部分,26-37(2015)
[23] 赫里斯托普洛斯,DT,《空间数据建模的随机域:科学家和工程师入门》(2020年),多德雷赫特:施普林格
[24] Hristopulos DT,Agou VD(2019)时空插值用稀疏精度矩阵的随机局部交互模型。Spat Stat-Neth公司:100403
[25] Journel,AG,用于矿体条件模拟的地质统计学,Econ Geol,69,5673-687(1974)
[26] Journel AG(2005)《超越协方差:多点地质统计学的出现》。在Leuangthong O,Deutsch CV(eds)Geostatistics Banff 2004,第14卷定量地质学和地质统计学中。多德雷赫特·施普林格,第225-233页
[27] Journel,AG;Huijbregts,CJ,《采矿地质统计学》(1978),伦敦:学术出版社,伦敦
[28] Journel,AG;Kyriakidis,PC,《矿产储量评估:模拟方法》(2004),牛津:牛津大学出版社,牛津
[29] Krige,DG,《威特沃特斯兰德一些基本矿山估价问题的统计方法》,J S Afr I Min Metall,52,6,119-139(1951)
[30] Lantuéjoul,C.,《地理统计模拟:模型和算法》(2002),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0990.86007号
[31] 拉西尼奥,GJ;马斯特兰托尼奥,G。;Pollice,A.,讨论“大n问题”,统计方法应用,22,1,97-112(2013)·Zbl 1333.62222号
[32] 林格伦,F。;H街。;Lindström,J.,高斯场和高斯-马尔可夫随机场之间的显式联系:SPDE方法,J Roy Stat Soc B Met,73,4,423-498(2011)·Zbl 1274.62360号
[33] 马尔迪亚,KV;Marshall,RJ,空间回归中残差协方差模型的最大似然估计,Biometrika,71,1,135-146(1984)·Zbl 0542.62079号
[34] 马里埃托兹,G。;Caers,J.,《多点地质统计学:训练图像随机建模》(2015),奇切斯特:威利
[35] Matheron,G.,《地质统计学原理》,《经济地质学》,58,8,1246-1266(1963)
[36] Minniakhmetov,I。;Dimitrakopoulos,R.,《使用高阶空间统计对空间相关变量进行联合高阶模拟》,《数学地质学》,49,1,39-66(2017)·Zbl 1387.86048号
[37] 南非墨菲;Van der Vaart,AW,《侧面可能性》,美国统计协会杂志,95,450,449-465(2000)·Zbl 0995.62033号
[38] Mussardo,G.,《统计场理论》(2010),牛津:牛津大学出版社,牛津·Zbl 1187.82001年
[39] Nadaraya,EA,《关于估计回归》,Theor Probab Appl,9,1,141-142(1964)
[40] Nocedal,J。;Wright,S.,数值优化(2006),纽约:施普林格,纽约·Zbl 1104.65059号
[41] Olea,RA,《工程师和地球科学家地理统计》(2012),纽约:Springer,纽约
[42] 拉斯穆森,CE;Williams,CKI,机器学习的高斯过程(2006),剑桥:麻省理工学院出版社,剑桥·Zbl 1177.68165号
[43] Rivoirard,J.,选择克里金邻域时的两个关键参数,《数学地质学》,19,8,851-856(1987)
[44] H街。;Held,L.,高斯马尔可夫随机场:理论与应用(2005),博卡拉顿:查普曼和霍尔,博卡拉通·邮编1093.60003
[45] TA塞韦里尼;Wong,WH,Profile似然和条件参数模型,Ann Stat,20,4,1768-1802(1992)·Zbl 0768.62015年
[46] Strebelle SB,Journel AG(2001),使用多点统计进行油藏建模。参加:SPE年度技术会议和展览,9月30日至10月3日,路易斯安那州新奥尔良,石油工程师协会,SPE-71324-MS
[47] 孙,Y。;李,B。;MG杰顿;Porcu,大肠杆菌。;蒙特罗,J。;Schlather,M.,《大型数据集的地理统计,自然事件时空建模的进展和挑战》,55-77(2012),柏林:施普林格出版社,柏林
[48] Wackernagel,H.,《多元地质统计学》(2003),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1015.62128号
[49] Watson,GS,平滑回归分析,Sankhya Ser A,26,1,359-372(1964)·兹伯利0137.13002
[50] 钟,X。;基利,A。;Duckham,M.,Stream kriging:时空数据流上的增量和递归普通kriging,Comput Geosci,90,134-143(2016)
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