Intuitivamente, come funziona il bootstrap selvaggio?


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Sto cercando di capire l'intuizione dietro il selvaggio bootstrap. Che cosa sta realmente facendo? Devo essere in grado di capire cosa sta cercando di fare rispetto a una regressione convenzionale.

I miei dati hanno eteroschedasticità e il metodo che utilizzo fa 5000 repliche.

Come genera 5000 dati extra?

Risposte:


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Diciamo che hai un set di allenamento T di n coppie di esempio (yi,x→i).

Un normale bootstrap è un set B di n coppie di esempio (yri,x→ri), dove ri è una sequenza di n numeri interi casuali campionati uniformemente da 1 a n. In particolare, si noti che ogni esempio inB è esattamente lo stesso di uno degli esempi di Te alcuni si ripetono. Ma questo è un po 'strano, specialmente quando la variabile di risposta è continua, perché se ricampionassimo la popolazione originale, quasi sicuramente non otterremmo nemmeno un duplicato esatto , mentre è probabile che un bootstrap ne abbia molti.

Per evitare duplicati, abbiamo bisogno degli esempi di B non essere copie carbone di esempi daT, ma esempi piuttosto sintetici che assomigliano di più a ciò che vorremmo ottenere abbiamo campionato dalla popolazione originale. Ciò richiede di fare un presupposto sulla distribuzione della popolazione originale.

Se assumiamo l'omoschedasticità e adattiamo un modello lineare a T che ha residui eiallora possiamo costruire nuovi esempi sintetici sostituendo il residuo montato da ciascun esempio con il residuo di un diverso esempio di addestramento. Se i residui sono veramente evitati, non ci dovrebbero essere problemi a scambiarli uno con l'altro. Facciamo questa sostituzione sottraendo il residuo trovato per l'esempio di addestramento(yi,x→i) e aggiungendo il residuo per qualche altro esempio:

(1)yi∗=yri−eri+eri′

Dove ri e ri′sono due ricampionamenti diversi e indipendenti. Possiamo quindi formare il bootstrap nel solito modo:

(2)B={(yi∗,x→i)}i=1n

Questo è chiamato bootstrap residuo e può essere considerato come la scelta di nuovi residui dalla funzione di distribuzione empirica dei residui.

Per allentare ulteriormente le ipotesi di iid e omoschedasticità, possiamo usare un bootstrap selvaggio , in cui calcoliamo la nuova variabile di risposta in modo ancora più casuale moltiplicando il residuo scelto casualmente per l'ennesima variabile casualevi.

(3)yi∗=yri−eri+vieri′

Spesso la distribuzione normale standard vi∼N(0,1)viene utilizzato ma sono possibili altre opzioni. Ad esempio, a voltevi viene semplicemente scelto con uguale probabilità da {−1,1}, che capovolge semplicemente casualmente il segno per metà del tempo, costringendo la distribuzione residua a essere simmetrica. Il punto è quello di ottenere esempi di addestramento più vicini a ciò che avremmo tratto dalla popolazione originale senza la replica artificiale introdotta dal bootstrap.


Quindi, in sostanza, generiamo errori che si comportano allo stesso modo dei residui effettivi e quindi otteniamo dati effettivi che si comportano allo stesso modo dei dati effettivi? Qualche libro di testo da raccomandare?
— Francis Origi,

allora cosa, cosa facciamo con tutti questi dati extra? Come si fa a definire le statistiche t ecc.?
— Francis Origi,
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