Filtro Kalman vs. spline leviganti


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D: Per quali dati è appropriato utilizzare la modellazione dello spazio degli stati e il filtro Kalman invece di appianare le spline e viceversa? C'è qualche relazione di equivalenza tra i due?

Sto cercando di ottenere una comprensione di alto livello di come questi metodi si incastrano. Ho sfogliato la nuova stima gaussiana di Johnstone : modelli di sequenza e multiresoluzione . Fu sorpreso dal fatto che non vi fosse alcuna menzione dei modelli dello spazio degli stati e del filtro di Kalman. Perché non dovrebbe essere lì? Non è lo strumento più standard per questo tipo di problemi? L'attenzione si è concentrata invece sul livellamento delle spline e sulla soglia ondulata. Ora sono molto confuso.

Risposte:


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Per quanto riguarda la tua domanda sull'equivalenza, montare un modello di tendenza lineare locale univariato usando un filtro Kalman equivale a montare una spline cubica; vedere ad esempio Analisi delle serie storiche per metodi dello spazio degli stati , Sezione 3.11.

Penso che tu abbia ragione nel sottolineare che il filtro Kalman e quello più liscio a volte vengono trascurati quando potrebbero essere utilizzati. In particolare, trovo che Kalman sia più fluido con dati spaziati in modo irregolare e / o mancanti.


@Tusell. Grazie per la risposta. Dovrò controllare il libro che hai indicato. Non è facile trovare libri che mettano tutto insieme così.
lowndrul,

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Gli algoritmi basati sullo spazio di stato sono molto potenti per far fronte alle spline con un argomento scalare o persino alle spline del prodotto tensore. Un esempio è nella mia risposta a questa domanda sul livellamento con derivati . A causa dei processi non stazionari coinvolti - noti come "Funzioni casuali intrinseche" - è generalmente richiesto uno stato iniziale diffuso, come ora implementato in diversi toolbox o pacchetti dedicati a SS e Kalman.
Yves,

@Yves, una risposta davvero approfondita, che ho visto un paio di giorni fa e rapidamente aggiunto ai segnalibri. Grazie comunque per averlo portato all'attenzione mia e di tutti gli altri.
F. Tusell,
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