首页 . 理学 . 统计学 . 数理统计 . 时间序列

梅特罗波利斯算法

/Metropolis algorithm/
条目作者崔霞

崔霞

最后更新 2024-12-03
浏览 199
最后更新 2024-12-03
浏览 199
0 意见反馈 条目引用

受统计物理学中计算问题的启发,N.梅特罗波利斯[注]等人于1953年提出的借助马尔可夫过程来实现从中抽取样本目的的算法。又称模拟退火学习算法。

英文名称
Metropolis algorithm
又称
模拟退火学习算法
所属学科
统计学

梅特罗波利斯(Metropolis)算法是马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法的基石。设为研究问题的目标分布,其中归一化常数通常是未知的。原则上是“可知”的,但求值的问题并不比先前从中抽样的问题简单(通常更难)。由于这一思想既简单又非常有效,所以其变化和推广现已被生物学、化学、计算科学、经济学、工程学、材料科学、物理学、统计学以及其他学科等领域的研究者所广泛接纳。

为建议或者工具密度函数:指从状态到状态的马尔可夫转移密度。与接受-拒绝(acceptance-rejection)方法类似,梅特罗波利斯-黑斯廷斯(Metropolis-Hastings)算法也基于以下试错(trial and error)策略。

(Metropolis-Hastings算法)假设为已知密度函数,初始值满足,则对每一步的抽样步骤如下所示:①给定当前状态,产生。②服从均匀分布的随机数,并设定:



(1)

式中称为接受概率。

当工具密度函数是对称分布时,Metropolis-Hastings算法退化为Metropolis算法,此时有,即:



(2)

为了更好的理解Metropolis-Hastings算法, 下面给出了一个二分类数据的例子,这是关于剖腹产病人是否会发生感染的数据 (见表)。如果剖腹产后发生感染,则响应变量取值为1,否则,。我们也给出了三个解释变量,其中表示剖腹产是否为非计划的考虑;表示在生产过程中是否存在危险因素;表示是否使用抗生素作为预防措施。 表1包括251例分娩数据。例如,11/87数值表示解释变量取值为(1,1,1)的分娩病例有98例,其中11例出现了感染,87例没有出现感染。

剖腹产后的感染数据




11/87111
1/17011
0/2001
23/3
110
28/30010
0/9100
8/32000

记第次分娩的感染概率为:



(3)

式中;未知系数为标准正态分布的分布函数,为4维的单位矩阵。假设是条件独立的,则后验密度为:



(4)

式中的密度函数。

  • HARTMANN A K.Practical Guide to Computer Simulations:(with cd-rom).Singapore:World Scientific,2009.

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!