search query: @instructor Särkkä, Simo / total: 9
reference: 4 / 9
Author: | Väänänen, Ville Juhana |
Title: | Gaussian filtering and smoothing based parameter estimation in nonlinear models for sequential data |
Gaussiseen suodatukseen ja siloitukseen perustuva parametrien estimointi epälineaarisissa aikasarjamalleissa | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2012 |
Pages: | [7] + 70 Language: eng |
Department/School: | Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos |
Main subject: | Laskennallinen tekniikka (S-114) |
Supervisor: | Lampinen, Jouko |
Instructor: | Särkkä, Simo |
Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201305163115 |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto 1569 | Archive |
Keywords: | parameter estimation sequential data nonlinear state space models expectation maximization Quasi-Newton optimization parametrien estimointi aikasarjat epälineaariset tila-avaruusmallit EM Kvasi-Newton optimointi |
Abstract (eng): | State space modeling is a widely used statistical approach for sequential data. The resulting models can be considered to contain two interconnected estimation problems: that of the dynamic states and that of the static parameters. The difficulty of these problems depends critically on the linearity of the model, with respect to the states, the parameters or both. In this thesis we show how to obtain maximum likelihood and maximum a posteriori estimates for the static parameters. Two methods are considered: gradient based nonlinear optimization of the marginal log-likelihood and expectation maximization. The former requires the filtering distributions and the latter both the filtering and the smoothing distributions. When closed form solutions to these distributions are unavailable, we apply efficient Gaussian filtering based methods to obtain approximations. The resulting parameter estimation algorithms are demonstrated by a linear target-tracking model with simulated data and a nonlinear stochastic resonator model with photoplethysmograph data. |
Abstract (fin): | Tila-avaruusmallinnus on eräs laajalti käytetty aikasarjojen mallinnusmenetelmä. Tila-avaruusmallin voidaan ajatella sisältävän kaksi keskenään vuorovaikkuteista estimointiongelmaa: dynaamisten tilojen estimointi sekä staattisten parametrien estimointi. Näiden estimointiongelmien vaikeuteen vaikuttaa erityisen paljon mallin lineaarisuus - sekä tilojen että parametrien suhteen. Tässä diplomityössä näytämme, kuinka staattisia parametrejä voidaan estimoida suurimman uskottavuuden estimaattorilla tai posteriorijakauman maksimoivalla estimaattorilla. Analysoimme kahta eri menetelmää: uskottavuusfunktion gradienttipohjaista epälineerista optimointia sekä expectation maximization algoritmiä. Näistä ensimmäinen vaatii suodinjakaumien ja jälkimmäinen sekä suodin- että siloitusjakaumien ratkaisemista. Mikäli näitä jakaumia ei voida ratkaista suljetussa muodossa, käytämme tehokkaita Gaussiseen suodatukseen perustuvia menetelmiä niiden likimääräiseen ratkaisemiseen. Lopputuloksina saatuja parametriestimointimenetelmiä sovelletaan ensin lineaarisessa kohteenseurantamallissa simuloidulla datalla ja sen jälkeen epälineaarisessa stokastisessa resonaattorimallissa fotopletysmografidatalla. |
ED: | 2012-12-18 |
INSSI record number: 45723
+ add basket
INSSI