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基于变分聚类的非平稳时间序列非线性随机微分方程统计学习

最优化与控制 2021-09-07 v2

摘要

针对具有任意非线性漂移和非线性扩散的非平稳随机微分方程(SDE),结合非参数聚类方法完成了参数估计。这种基于模型的聚类方法包含一个带等式与不等式约束的二次规划(QP)问题。我们将该QP问题与基于合适Hermite展开的闭式似然函数方法相耦合,以近似SDE模型的参数值。分类问题提供了一个平滑的指示函数,使我们能够恢复一维SDE的潜在时间参数调制。数值算例表明,该聚类方法恢复了SDE模型参数与附加辅助过程之间隐藏的函数关系。本研究基于该函数关系,为实际应用中的多尺度动力系统建立了闭式、非平稳、数据驱动的随机模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.12395,
  title  = {Statistical learning of nonlinear stochastic differential equations from non-stationary time series using variational clustering},
  author = {Vyacheslav Boyko and Sebastian Krumscheid and Nikki Vercauteren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.12395},
  year   = {2021}
}