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Jan 4, 2011, 5:28:44 PM (14 years ago)
Author:
Víctor de Buen Remiro
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    v3 v4  
    2525Sea la distancia euclídea del punto [[LatexEquation( x_{i} )]] a su [[LatexEquation( k )]]-ésimo vecino más próximo[[BR]][[BR]]
    2626  [[LatexEquation( r_{i,k}=\sqrt{\underset{d=1}{\overset{n}{\sum}}\left(y_{i,k,d}-x_{i,d}\right)^{2}} )]] [[BR]][[BR]]
     27 
     28En cada punto muestral definiremos pues el entorno local como la hiperesfera de radio [[LatexEquation( r_{i,k} )]] y centro [[LatexEquation( x_{i} )]]
    2729
    28 == Distribución del cardinal de cada entorno local ==
     30  [[LatexEquation( \Omega_{i}=\left\{ y\in\mathbb{R}^{n}\left|\left\Vert y-x_{i}\right\Vert ^{2}\leq r_{i,k}\right.\right\}  )]]
    2931
    30 Así las cosas tenemos que el cardinal de cada entorno local, es decir, el número total de puntos muestrales en la hiperesfera de radio [[LatexEquation( r_{i,k} )]] y centro [[LatexEquation( x_{i} )]] es [[BR]][[BR]]
     32== Distribución del cardinal local ==
     33
     34Así las cosas tenemos que el cardinal local, es decir, el número total de puntos muestrales en [[LatexEquation( \Omega_{i} )]], es [[BR]][[BR]]
    3135  [[LatexEquation( h_{i} = k+s_i)]] [[BR]][[BR]]
    3236cantidad que se distribuye como una binomial [[BR]][[BR]]
    3337  [[LatexEquation( \eta_{i} = B\left(S, p_i\rigtht))]]
    3438donde [[LatexEquation( p_i )]] es la probabilidad de la hiperesfera, es decir, la integral de la función de densidad en cada entorno local [[BR]][[BR]]
    35   [[LatexEquation( p_{i}=\int_{\left\Vert y-x_{i}\right\Vert ^{2}\leq r_{i,k}}\pi\left(y\right)\mathrm{d}y )]] [[BR]]
     39  [[LatexEquation( p_{i}=\int_{\Omega_{i}}\pi\left(y\right)\mathrm{d}y )]] [[BR]]
    3640
    3741== Aproximación de la probabilidad del entorno local ==
     
    6367aunque cabría pensar que en los entornos de relieve más complicado el error puede ser mayor que en las zonas más suaves.
    6468 
     69Dicho de otra forma
     70
     71  [[LatexEquation( \ln p_{i}\sim N\left(\mu_{i},\sigma\right)  )]]
     72
     73con
     74 
     75  [[LatexEquation( \mu_{i}=\lambda_{1}+\ln\left(\frac{1}{N}\underset{j=1}{\overset{N}{\sum}}\tilde{\pi}_{i}\left(z_{i,j}\right)\right)+n\ln r_{i,k}   )]]
     76 
    6577 
    6678== Verosimilitud de la constante ==
     
    7183  [[LatexEquation( \ln\left(P_{i}\right)=\ln\left(\begin{array}{c}S\\h_{i}\end{array}\right)+h_{i}\ln p_{i}+\left(S-h_{i}\right)\ln\left(1-p_{i}\right) )]] [[BR]]
    7284
    73 Buscaremos los valores de [[LatexEquation(\lambda_1)]] y [[LatexEquation(\sigma)]] que maximizan la verosimilitud
    74   [[LatexEquation( \underset{\lambda_{1},\sigma}{\max}\left\{ \underset{i=1}{\overset{S'}{\sum}}s_{i}\ln\left(P_{i}\left(\lambda_{1}\right)\right)\right\}  )]] [[BR]]
     85La verosimilitud de [[LatexEquation(\lambda_1)]] y [[LatexEquation(\sigma)]] será la suma ponderada por las repeticiones del producto de la probabilidad anterior por la densidad del error de aproximación [[BR]]
     86  [[LatexEquation( L\left(\lambda_{1},\sigma\right)=\underset{i=1}{\overset{S'}{\sum}}s_{i}\left(\ln\left(P_{i}\left(\lambda_{1}\right)\right)-\frac{S'}{2}\ln\left(2\pi\right)-S'\ln\left(\sigma\right)-\frac{1}{2\sigma^{2}}\underset{i=1}{\overset{S'}{\sum}}\xi_{i}^{2}\right) )]] [[BR]]
    7587
    76 Puesto que la probabilidad [[LatexEquation(p_i)]] no puede ser mayor que 1 tendrá que cumplir la siguiente restricción [[BR]] [[BR]]
     88Como depende de los errores de aproximación que no son contrastables habría que simularlos, lo cual podrái resultar muy costoso, o bien aproximar la esperanza
     89
     90  [[LatexEquation( E\left[L\left(\lambda_{1},\sigma\right)\right]=\underset{i=1}{\overset{S'}{\sum}}s_{i}\left(E\left[\ln\left(P_{i}\right)\right]-\frac{S'}{2}\ln\left(2\pi\right)-S'\ln\left(\sigma\right)-\frac{1}{2}S'\right) )]]
     91
     92Para ello se puede desarrollar para la función
     93
     94  [[LatexEquation( f\left(\xi;\alpha,\beta,\gamma\right)=\alpha\left(\ln\left(\gamma\right)+\xi\right)+\beta\ln\left(1-\exp\left(\ln\left(\gamma\right)+\xi\right)\right) )]]
     95 
     96la serie de Taylor de orden 2 centrada en 0 
     97 
     98  [[LatexEquation( f\left(\xi;\alpha,\beta,\gamma\right)=f\left(0\right)+\left(\alpha-\frac{\beta\gamma}{1-\gamma}\right)\xi-\frac{1}{2}\beta\frac{\gamma}{1-\gamma}\left(1+\frac{\gamma}{1-\gamma}\right)\xi^{2}+O\left(\xi^{3}\right) )]]
     99 
     100Si [[LatexEquation( \xi\sim N\left(0,\sigma\right) )]] entonces la esperanza de esta función es aproximadamente
     101
     102  [[LatexEquation( E\left[f\left(\xi;\alpha,\beta,\gamma\right)\right]\approx f\left(0\right)-\frac{1}{2}\frac{\gamma}{1-\gamma}\left(1+\frac{\gamma}{1-\gamma}\right)\beta\sigma^{2} )]]
     103 
     104Como resulta que
     105
     106  [[LatexEquation( \ln\left(P_{i}\right)=\ln\left(\begin{array}{c}S\\h_{i}\end{array}\right)+f\left(\xi_{i};h_{i},S-h_{i},e^{\mu_{i}}\right) )]]
     107 
     108su esperanza se puede aproximar como
     109
     110  [[LatexEquation( E\left[\ln\left(P_{i}\right)\right]\approx\ln\left(\begin{array}{c}S\\h_{i}\end{array}\right)+E\left[f\left(\xi_i;h_{i},S-h_{i},e^{\mu_{i}}\right)\right]  )]]
     111 
     112es decir
     113 
     114  [[LatexEquation( E\left[\ln\left(P_{i}\right)\right]\approx\ln\left(\begin{array}{c}S\\h_{i}\end{array}\right)+h_{i}\mu_{i}+\left(S-h_{i}\right)\ln\left(1-e^{\mu_{i}}\right)-\frac{1}{2}\frac{e^{\mu_{i}}}{1-e^{\mu_{i}}}\left(1+\frac{e^{\mu_{i}}}{1-e^{\mu_{i}}}\right)\left(S-h_{i}\right)\sigma^{2} )]]
     115 
     116Puesto que la probabilidad [[LatexEquation(p_i)]] no puede ser mayor que 1, [[LatexEquation(\lambda_1)]] tendrá que cumplir la siguiente restricción [[BR]] [[BR]]
    77117  [[LatexEquation( \lambda_{1}\leq-\underset{i=S'}{\max}\left\{ \ln\left(\pi_{i}+\underset{j=1}{\overset{k}{\prod}}\pi_{i,j}\right)+n\ln r_{i,k}+\xi_{i}\right\}  )]] [[BR]]
    78  
    79118 
    80119== Test de super-población ==
     
    84123 
    85124 
     125 
     126 
     127 
     128