我相信高斯过程(GP)的导数是另一个GP,所以我想知道GP导数的预测方程是否有闭式方程?特别是,我正在使用平方指数(也称为高斯)协方差核,并想知道如何预测高斯过程的导数。
高斯过程的导数
机器算法验证
随机过程
高斯过程
衍生物
2022-02-05 02:43:59
2个回答
简短的回答:是的,如果您的高斯过程 (GP) 是可微的,那么它的导数又是一个 GP。它可以像任何其他 GP 一样处理,您可以计算预测分布。
但是自从有了全科医生及其衍生物密切相关,您可以从另一个推断出其中一个的属性。
- 的存在
具有协方差函数的零均值 GP是可微的(均方)如果存在。在这种情况下,协方差函数等于. 如果过程不是零均值,则均值函数也需要是可微的。在这种情况下,平均函数是平均函数的导数.
(有关更多详细信息,请查看 A. Papoulis “概率、随机变量和随机过程”的附录 10A)
由于高斯指数核可以任意阶微分,所以这对您来说没问题。
- 预测分布
如果您只想以观察为条件,这很简单:如果你能计算出各自的导数,你就知道均值和协方差函数,这样你就可以用与任何其他 GP 相同的方式对其进行推断。
但您也可以导出预测分布根据观察. 你通过计算后验来做到这一点以标准方式给出您的观察结果,然后将 1. 应用于后验过程的协方差和均值函数。
反过来,这也以相同的方式起作用,即您以观察为条件推断的后验. 在这种情况下,协方差函数由积分给出并且可能很难计算,但逻辑实际上是相同的。
这是。参见拉斯穆森和威廉姆斯第 9.4 节。此外,一些作者强烈反对平方指数 kenrnel - 它太平滑了。