Filtr Kalmana a wygładzanie splajnów

10

P: Dla jakich danych właściwe jest stosowanie modelowania w przestrzeni stanów i filtrowania Kalmana zamiast wygładzania splajnów i odwrotnie? Czy istnieje jakaś relacja równoważności między nimi?

Próbuję uzyskać ogólne zrozumienie, w jaki sposób te metody pasują do siebie. Przeglądałem nowe oszacowanie Gaussa: Modele sekwencyjne i wielorozdzielcze Johnstone'a . Zaskakujące było to, że nie wspomniano ani o modelach przestrzeni stanów, ani o filtrowaniu Kalmana. Dlaczego tego tam nie ma? Czy to nie jest najbardziej standardowe narzędzie do tego rodzaju problemów? Zamiast tego skupiono się na wygładzeniu splajnów i progowaniu falek. Jestem teraz bardzo zmieszany.

lowndrul
źródło

Odpowiedzi:

14

Jeśli chodzi o pytanie dotyczące równoważności, dopasowanie jednoznacznego lokalnego modelu trendu liniowego za pomocą filtra Kalmana jest równoważne dopasowaniu splajnu sześciennego; patrz na przykład Analiza szeregów czasowych metodami przestrzeni stanów , Rozdział 3.11.

Myślę, że masz rację, wskazując, że filtr Kalmana i jego wygładzanie są czasami pomijane, gdy można je dobrze wykorzystać. W szczególności uważam, że wygładzanie Kalmana jest znacznie wygodniejsze przy nieregularnych odstępach i / lub brakujących danych.

F. Tusell
źródło
@Tusell. Dziękuję za odpowiedź. Będę musiał sprawdzić książkę, którą wskazałeś. Niełatwo jest znaleźć książki, które tak to wszystko złożą.
lowndrul
1
Algorytmy oparte na przestrzeni stanów są bardzo wydajne, aby radzić sobie z splajnami z argumentem skalarnym, a nawet z splajnami produktu tensorowego. Przykładem jest moja odpowiedź na to pytanie dotyczące wygładzania za pomocą instrumentów pochodnych . Z uwagi na występujące niestacjonarne procesy - znane jako „wewnętrzne funkcje losowe” - ogólnie wymagany jest rozproszony stan początkowy, jak teraz zaimplementowany w kilku zestawach narzędzi lub pakietach poświęconych SS i Kalmanowi.
Yves,
@Yves, bardzo dokładna odpowiedź, którą zobaczyłem kilka dni temu i szybko dodałem do zakładek. W każdym razie dziękuję za zwrócenie na to uwagi mojej i wszystkich innych.
F. Tusell,