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结合平滑样条与条件高斯图模型进行密度与图估计

统计方法学 2019-04-02 v1

摘要

多元密度估计与图模型在统计学习中具有重要作用。所估计的密度可用于构建揭示条件关系的图模型,而图结构可用于建立密度估计的模型。我们的目标是构建一个可同时执行密度与图估计的整合框架。记 Z\bm{Z} 为感兴趣的随机向量,其密度函数为 f(\bz)f(\bz)。将 Z\bm{Z} 拆分为两部分,Z=(XT,YT)T\bm{Z}=(\bm{X}^T,\bm{Y}^T)^T,并写为 f(\bz)=f(\bx)f(\by\bx)f(\bz)=f(\bx)f(\by|\bx),其中 f(\bx)f(\bx)X\bm{X} 的密度函数,f(\by\bx)f(\by|\bx)YX=\bx\bm{Y}|\bm{X}=\bx 的条件密度。我们提出了一个半参数框架,其使用平滑样条 ANOVA(SS ANOVA)模型非参数地建模 f(\bx)f(\bx),并使用条件高斯图模型(cGGM)参数地建模 f(\by\bx)f(\by|\bx)。该框架结合了 SS ANOVA 模型的灵活性与 cGGM 的简洁性,使我们能够在无需假设联合高斯分布的情况下处理高维数据。我们提出了一种用于 cGGM 的回拟合估计过程,以及一种计算高效的调参参数选择方法。我们还发展了用于边选择的几何推断方法。我们建立了参数与密度估计的渐近收敛性质。所提方法的性能通过广泛的模拟研究及两个真实数据应用得到评估。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.00204,
  title  = {Combining Smoothing Spline with Conditional Gaussian Graphical Model for Density and Graph Estimation},
  author = {Runfei Luo and Anna Liu and Yuedong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00204},
  year   = {2019}
}