稀疏高維常微分方程的估計(jì)和變量選擇
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 10:10
常微分方程(Ordinary Differential Equation,ODE)常被應(yīng)用于各種復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)中,如去構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的互相影響關(guān)系,F(xiàn)有高維ODE模型估計(jì)方法都依賴于稠密的觀測(cè)數(shù)據(jù),而某些動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)比較稀疏。本文提出在稀疏設(shè)計(jì)下的高維ODE模型的估計(jì)方法。具體將結(jié)合函數(shù)型數(shù)據(jù)分析中的主成分分析法與高維變量選擇方法,得到高維ODE模型狀態(tài)變量之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。本文通過數(shù)值模擬,說明了所提方法具有良好的有限樣本性質(zhì),并給出了大樣本情況下,所提方法的漸近性質(zhì)。
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:43 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖4-1?{&,…,A"10}的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖??
CO?〇?〇?〇?〇??C^)??圖4-1?{&,…,A"10}的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖??。ǎィ┓䦶木禐椹,方差為p的正態(tài)分布,P。薄8爬ㄆ饋,觀測(cè)數(shù)據(jù)是逋過表達(dá)??式汍沐=兄(%)?產(chǎn)生的。模擬的循環(huán)次數(shù)取100次。數(shù)值方法得到的均值曲??線和從中生成的稀疏觀測(cè)點(diǎn),如圖4-2所示。??S??,一??I?I?I?I?I??0?5?10?15?20??t??圖4-2實(shí)線為數(shù)值方法產(chǎn)生的解,散點(diǎn)為抽取的帶有測(cè)量誤差的稀疏數(shù)據(jù),不同的顏色代??表(4-1)中10個(gè)常微分_;#程??§4.2估計(jì)模型參數(shù)??基于以上生成的數(shù)據(jù),后面我們將評(píng)估PACEODE方法變量選擇的效果P在??-16-??
???用PACE去估計(jì)狀態(tài)變量為⑷的軌跡時(shí),我們可以調(diào)用R包fdapac^用?人0£方法對(duì)??觀測(cè)數(shù)據(jù)的擬合效果如圖4-3。該包同時(shí)也給出了狀態(tài)變量的導(dǎo)數(shù)的估計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法。??在用基函數(shù){U?S?m?g?_mra}去遍近鳥.時(shí),我們選擇用B樣條去迤近9根顧Wu?et??al.?(2014)在論文中的建議,基函數(shù)的個(gè)數(shù)mn取比較大的值時(shí),效果更好,這里定??為10。進(jìn)行變:鐵選.擇時(shí),包grplaaso提供了現(xiàn)成的函數(shù)可供調(diào)用。??°?-??|?卜—^??劣?0??I?I?I?I?I??0?5?10?15?20??t??圖4-3?PACE方法得到的狀態(tài)變量的估計(jì)效果??§4.3彳吳擬結(jié)果??為了說明不M估計(jì)方法導(dǎo)致的變纛選擇效果,通過模擬得到如下分別關(guān)于真陽??傘(True?Positive?Rate)和假陽率.(False.?Positive?.Rate)的表4-1?和表4-2。從表4-1?可以看出,??:逢數(shù)據(jù)比較稀疏時(shí),真陽率在65%?90%之間,假陽率在8%?21%之間,PACEODE??方法的變量選擇結(jié)果要優(yōu)于SAODE和GRADE。當(dāng)樣本個(gè)數(shù)増加時(shí),3個(gè)方法的真陽??率都有很大提高
本文編號(hào):2923822
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:43 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖4-1?{&,…,A"10}的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖??
CO?〇?〇?〇?〇??C^)??圖4-1?{&,…,A"10}的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖??。ǎィ┓䦶木禐椹,方差為p的正態(tài)分布,P。薄8爬ㄆ饋,觀測(cè)數(shù)據(jù)是逋過表達(dá)??式汍沐=兄(%)?產(chǎn)生的。模擬的循環(huán)次數(shù)取100次。數(shù)值方法得到的均值曲??線和從中生成的稀疏觀測(cè)點(diǎn),如圖4-2所示。??S??,一??I?I?I?I?I??0?5?10?15?20??t??圖4-2實(shí)線為數(shù)值方法產(chǎn)生的解,散點(diǎn)為抽取的帶有測(cè)量誤差的稀疏數(shù)據(jù),不同的顏色代??表(4-1)中10個(gè)常微分_;#程??§4.2估計(jì)模型參數(shù)??基于以上生成的數(shù)據(jù),后面我們將評(píng)估PACEODE方法變量選擇的效果P在??-16-??
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本文編號(hào):2923822
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