克里金法/GPR 中的非零金块和噪声项有什么区别?

机器算法验证 高斯过程 不确定 噪音 克里金法 掘金
2022-04-07 03:48:30

使用一些高斯过程回归/克里金模型,可以同时指定非零块和噪声项。例如,在Scikit-learn 的 GPR 模型中,有一个alpha参数,我认为它代表了金块,还有一个WhiteKernel代表噪声的参数,可以添加到任何其他内核中。

据我所知,这两个组件对结果的影响非常相似(尽管反例在这里可能很有启发性)。

我想知道这两个代表什么。认为(在关于chat的一些讨论之后)金块基本上代表了低距离空间变异性(例如,尺度上的变异性大于零,但小于数据集中的最小距离),其中噪声项表示采样值的不确定性每个数据点的(所以基本上是测量误差)。这是一个正确的解释吗?噪声项还可以代表其他事物吗?

1个回答

随机噪声和金块效应在某种程度上确实非常相似。两者的区别出现

  1. 当有重复观察(即在同一位置有多个观察)时,以及
  2. 当您在观察点计算预测值时。

随机噪声模型假设观察值被加性 IID 高斯噪声破坏实际上,这意味着在单个位置的重复观察会产生不同的结果。在这种情况下,GP 的后验平均值不等于观测值(即使在特定位置只有一个观测值)。这是GP 回归,具有(通常)平滑回归函数

另一方面,块金模型假设一个确定性观察模型(重复观察应该提供相同的值),但是一个非常粗糙的基础函数。在这种情况下,GP 的后验均值等于每个观测点的观测值,但在这些点处不连续。这实际上是GP 插值的一种形式,具有不连续的插值

备注:在第一种情况下(随机噪声),重复观察的单个值无关紧要。GP 的后验分布仅取决于每个位置的观察次数及其平均值。