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指数族模型在线变点检测中每次迭代常数代价的似然比检验

统计计算 2023-02-10 v1 统计方法学 机器学习

摘要

基于似然比检验的在线变点检测算法已被证明具有优异的统计性质。然而,简单的在线实现在计算上不可行,因为在时刻 TT,它需要考虑 O(T)O(T) 个可能的变点位置。近来,FOCuS 算法被引入用于检测高斯数据均值中的变化,将每次迭代代价降至 O(logT)O(\log T)。这是通过剪枝思想实现的,其将时刻 TT 需考虑的变点位置集合减少至约 logT\log T。我们表明,若希望对不同的单参数指数族模型执行似然比检验,则完全相同的剪枝规则可被使用,且在迭代 TT 时同样只需考虑约 logT\log T 个位置。此外,我们展示了如何自适应地执行算法的最大化步骤,从而只需在这些可能位置的一个小子集上最大化检验统计量。实证结果表明,所得的可在广泛模型下检测变化的在线算法,平均具有每次迭代常数代价的成本。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.04743,
  title  = {A Constant-per-Iteration Likelihood Ratio Test for Online Changepoint Detection for Exponential Family Models},
  author = {Kes Ward and Gaetano Romano and Idris Eckley and Paul Fearnhead},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04743},
  year   = {2023}
}