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流形值隐状态与点过程观测下渐近精确的未加权粒子滤波

最优化与控制 2019-11-01 v3 概率论

摘要

从计数过程观测中对流形上的马尔可夫扩散过程进行滤波,会在观测到事件时导致条件分布的“大幅”变化,对应于密度乘以观测过程的强度函数。若该分布由未加权样本或粒子表示,则需对这些粒子进行联合变换,使其从修正后的分布中采样。在先前工作中,该变换被近似为所有粒子按同一向量平移。然而,此操作在流形上定义不良,且在向量空间上常增益会导致对隐状态不确定性的错误估计。此处受反馈粒子滤波(FPF)启发,我们推导了针对点过程观测的渐近精确滤波器(称为ppFPF),其粒子依据内在(即参数化不变)动力学演化,该动力学由隐状态动力学加额外控制项组成。尽管不具有FPF的增益乘误差结构,最优控制项表达为偏微分方程的解,类似于FPF增益的加权泊松方程。所提滤波器因此可利用现有的加权泊松方程解近似算法。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.10143,
  title  = {Asymptotically exact unweighted particle filter for manifold-valued hidden states and point process observations},
  author = {Simone Carlo Surace and Anna Kutschireiter and Jean-Pascal Pfister},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.10143},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages, 3 figures