상태 공간 모델에서 칼만 필터 설명


10

상태 공간 모델에서 칼만 필터를 사용하는 단계는 무엇입니까?

몇 가지 다른 공식을 보았지만 세부 사항에 대해서는 잘 모르겠습니다. 예를 들어 Cowpertwait 는 다음 방정식 세트로 시작합니다.

θt=Gtθt1+wt

yt=F'θ+V
θ=θ1+

여기서 및 , 는 우리가 알 수없는 추정치이며 는 관측치입니다w tN ( 0 , W t ) θ t y tθ0(미디엄0,0),V(0,V)(0,)θ와이

Cowpertwait는 관련된 분포를 정의합니다 (각각 사전, 우도 및 사후 분포).

y t | θ t ~ N ( F

θ|1(,아르 자형)
θt| DtN(mt,Ct)
와이|θ(에프'θ,V)
θ|(미디엄,)

=미디엄1,아르 자형=1'+이자형=와이에프,미디엄=+이자형에프=에프',=에프'아르 자형에프+V=아르 자형에프1,=아르 자형'

그런데 은 관측 값 에서 까지 주어진 의 분포를 의미합니다 . 더 간단한 표기법은 이지만 Cowpertwait의 표기법을 사용합니다. θ t y t 1 θ t | t - 1θ|1θ와이1θ|1

저자는 또한 예측 측면에서 에 대한 예측을 설명합니다 .와이+1|

이자형[와이+1|]=이자형[에프+1'θ+1+V+1|]=에프+1'이자형[θ+1|]=에프+1'+1=에프+1

내가 이해하는 한, 다음 단계는 실수 나 부정확 한 부분이 있으면 알려 주시기 바랍니다.

  1. 우리는 시작 , 입니다, 우리는 우리의 추정치에 대한 값 추측 . C 0 θ 0미디엄00θ0
  2. 의 값을 예측합니다 . 즉 같아야 인 . 이기 때문에 이 알려져 있습니다. f 1 F와이1|0에프1a1a1=G1m0에프1'111=1미디엄0
  3. 대한 예측이 있으면 오류 을 계산합니다 . e 1 = y 1f 1와이1|0이자형1=와이1에프1
  4. 오류 은 및 이 필요한 사후 분포 을 계산하는 데 사용됩니다 . 은 이전 평균과 오류의 가중 합계 ( 됩니다. θ 1 | D 1 m 1 C 1 m 1 a 1 + A 1 e 1이자형1θ1|1미디엄11미디엄11+1이자형1
  5. 다음 반복에서는 단계와 같이 을 예측하는 것으로 시작합니다 .이 경우 입니다. 이후 와 의 기대치이다 우리가 이미 이전 단계에서 계산 한 후, 우리는 에러 계산하도록 진행할 수 과 같이 사후 분포 의 평균 . f 2 = F와이2|1a2=G2m1m1θ1| D1e2θ2| D2에프2=에프2'22=2미디엄1미디엄1θ1|1이자형2θ2|2

사후 분포 은 일부 사람들이 업데이트 단계라고 부르는 것이고 의 기대 사용은 예측 단계라고 생각합니다. y t + 1 | D tθ|와이+1|

간결성을 위해 공분산 행렬을 계산하는 단계를 생략했습니다.

내가 놓친 것이 있습니까? 이것을 설명하는 더 좋은 방법을 알고 있습니까? 나는 이것이 여전히 다소 지저분하다고 생각하므로 더 명확한 접근법이있을 수 있습니다.

답변:


3

나는 당신이 말하는 것이 정확하다고 생각하며 그것이 지저분하다고 생각하지 않습니다. 이를 표현하는 방법은 칼만 필터가 현재 관측치와의 불일치에 따른 예측을 수정하는 오류 수정 알고리즘이라는 것입니다. 이 수정은 단계 4) 게인 매트릭스 사용하여 됩니다.


답변 주셔서 감사합니다. 아마 맞을지 모르지만 이것에 대한 더 자세한 (그리고 자연스러운) 설명을 읽고 싶습니다. 책과 슬라이드에서 설명을 읽었지만 대부분 명확하지 않으며 약간의 차이가 있습니다.
Robert Smith
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.