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高阶 Sobol'指数

数值分析 2013-06-19 v1

摘要

Sobol'指数用于度量定义在单位超立方体 [0,1]d[0,1]^d 上的高维函数对变量组的依赖性。它们基于函数的 ANOVA 分解,这是一种 L2L^2 分解。在本文中,我们讨论了 Sobol'指数的推广形式,其产生了函数 ff 对变量子集依赖性的 LpL^p 度量。我们关注 p>2p>2 的情形,因为此时变量重要性更多地关乎达到 ff 的极值。我们引入了两种方法:一种基于 ANOVA 项的高阶矩,另一种基于 ff 的谱分解(包括 Fourier 和 Haar 变体)的高阶范数。我们的这两种推广形式均可表示为 [0,1]kd[0,1]^{kd} 上的积分(其中 k1k\ge 1),从而允许直接进行 Monte Carlo 或 quasi-Monte Carlo 估计。我们发现它们对 ff 的不同方面敏感,因此量化了不同的变量重要性概念。

关键词

引用

@article{arxiv.1306.4068,
  title  = {Higher order Sobol' indices},
  author = {Art Owen and Josef Dick and Su Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4068},
  year   = {2013}
}