Алгоритм Рыбицкого Пресса - Rybicki Press algorithm

Расширенная разреженная матрица, возникающая из полусепарабельная матрица, полуотделимая ранг которой .

В Алгоритм Рыбицкого – Пресса представляет собой быстрый прямой алгоритм обращения матрицы, элементы которой задаются , куда .[1] Это вычислительная оптимизация общего набора статистических методов, разработанных для определения того, действительно ли два зашумленных, нерегулярно дискретизированных набора данных представляют собой смещенные по размерам представления одной и той же базовой функции.[2][3] Чаще всего алгоритм используется для определения периодичности астрономических наблюдений.[3]

Недавно этот метод был расширен (Обобщенный алгоритм Рыбицкого Пресса) для обращения матриц, элементы которых имеют вид .[4] Ключевое наблюдение в алгоритме Generalized Rybicki Press (GPP) состоит в том, что матрица - полуразделимая матрица ранга . Точнее, если матрица имеет полуотделимый ранг , стоимость решения линейной системы и получая определитель масштабов матрицы как , что делает его чрезвычайно привлекательным для больших матриц. Эту реализацию алгоритма GPP можно найти здесь.[5] Ключевая идея состоит в том, что плотная матрица могут быть преобразованы в более разреженную матрицу большего размера (см. рисунок справа), разреженная структура которой может использоваться для уменьшения вычислительной сложности.

Тот факт, что матрица полуразделимая матрица также составляет основу целерита[6] библиотека, которая представляет собой библиотеку для быстрой и масштабируемой регрессии гауссовского процесса (GP) в одном измерении[7] с реализациями в C ++, Python, и Юля. Целеритовый метод[7] также предоставляет алгоритм для генерации выборок из многомерного распределения. Этот метод нашел привлекательные применения в широком диапазоне областей, особенно в анализе астрономических данных.[8][9]

Рекомендации

  1. ^ Рыбицкий, Джордж Б .; Press, Уильям Х. (1995), "Класс быстрых методов обработки нерегулярных выборок или иным образом неоднородных одномерных данных", Письма с физическими проверками, 74 (7): 1060–1063, arXiv:комп-газ / 9405004, Bibcode:1995ПхРвЛ..74.1060Р, Дои:10.1103 / PhysRevLett.74.1060, PMID  10058924 открытый доступ
  2. ^ Рыбицкий, Джордж Б .; Press, Уильям Х. (октябрь 1992 г.). «Интерполяция, реализация и восстановление зашумленных, нерегулярно дискретизированных данных». Астрофизический журнал. 398: 169. Bibcode:1992ApJ ... 398..169R. Дои:10.1086/171845.открытый доступ
  3. ^ а б MacLeod, C.L .; Brooks, K .; Ivezic, Z .; Kochanek, C.S .; Gibson, R .; Meisner, A .; Козловский, С .; Sesar, B .; Беккер, А. С. (10 февраля 2011 г.). «Отбор квазаров по фотометрической изменчивости». Астрофизический журнал. 728 (1): 26. arXiv:1009.2081. Bibcode:2011ApJ ... 728 ... 26M. Дои:10.1088 / 0004-637X / 728/1/26. ISSN  0004-637X.
  4. ^ Амбикасаран, Шиварам (01.12.2015). «Обобщенный алгоритм Рыбицкого Пресса». Численная линейная алгебра с приложениями. 22 (6): 1102–1114. arXiv:1409.7852. Дои:10.1002 / nla.2003. ISSN  1099-1506.
  5. ^ "шиварамамбикашаран / ESS". GitHub. Получено 2018-04-05.
  6. ^ "Целерит - документация по целериту 0.3.0". celerite.readthedocs.io. Получено 2018-04-05.
  7. ^ а б Форман-Макки, Дэниел; Агол, Эрик; Амбикасаран, Шиварам; Ангус, Рут (2017). «Быстрое и масштабируемое моделирование гауссовских процессов с приложениями к астрономическим временным рядам». Астрономический журнал. 154 (6): 220. arXiv:1703.09710. Bibcode:2017AJ .... 154..220F. Дои:10.3847 / 1538-3881 / aa9332. ISSN  1538-3881.
  8. ^ Форман-Макки, Дэниел (2018). «Масштабируемое обратное распространение для гауссовских процессов с использованием целерита». Исследовательские заметки AAS. 2 (1): 31. arXiv:1801.10156. Bibcode:2018RNAAS ... 2a..31F. Дои:10.3847 / 2515-5172 / aaaf6c. ISSN  2515-5172.
  9. ^ Парвиайнен, Ханну (2018). "Байесовские методы изучения экзопланет". Справочник экзопланет. Спрингер, Чам. С. 1–24. arXiv:1711.03329. Дои:10.1007/978-3-319-30648-3_149-1. ISBN  9783319306483.

.