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基于MCMC的叠前地震反演方法研究 被引量:42
1
作者 张广智 王丹阳 +1 位作者 印兴耀 李宁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2926-2932,共7页
马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)是一种启发式的全局寻优算法.它在贝叶斯框架下,利用已有资料进行约束,既可使最优解满足参数的统计特性,又通过融入的先验信息,提高解的精度;寻优过程可跳出局部最优,得到全局最优解.利用MCMC方法,可以得... 马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)是一种启发式的全局寻优算法.它在贝叶斯框架下,利用已有资料进行约束,既可使最优解满足参数的统计特性,又通过融入的先验信息,提高解的精度;寻优过程可跳出局部最优,得到全局最优解.利用MCMC方法,可以得到大量来自于后验概率分布的样本,不仅可以得到每个未知参数的估计值,而且可以得到与之相关的各种不确定性信息.此外,由于算法并不是利用有单一最优解的目标函数,所以结果对初始值的依赖不强.通过对简单一维层状介质模型的处理,和实际资料的应用,说明利用基于Metropolis-Hastings算法的MCMC方法进行地震反演,通过对解空间的随机搜索能够得到较好的效果. 展开更多
关键词 非线性反演 MCMC 叠前地震反演 metropolishastings算法
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Metropolis-Hastings自适应算法及其应用 被引量:30
2
作者 陈平 徐若曦 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期100-108,共9页
首先阐述Metropolis-Hastings算法实现的具体步骤,然后证明由此产生的Markov链满足细致平衡条件,从而以目标分布为不变分布.接下来给出几个计算实例,以说明提议函数及其方差的选取对采样结果的影响,并由此推出一种改进的自适应算法用以... 首先阐述Metropolis-Hastings算法实现的具体步骤,然后证明由此产生的Markov链满足细致平衡条件,从而以目标分布为不变分布.接下来给出几个计算实例,以说明提议函数及其方差的选取对采样结果的影响,并由此推出一种改进的自适应算法用以寻找合适的提议函数及其方差.最后,通过贝叶斯Logistic模型的例子说明M-H方法在贝叶斯分析中的应用,同时也检验M-H自适应算法的效果. 展开更多
关键词 MCMC metropolishastings算法 马尔可夫链 R软件 贝叶斯分析
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马尔科夫链蒙特卡罗方法研究综述 被引量:32
3
作者 朱新玲 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2009年第21期151-153,共3页
MCMC是当前广泛应用的统计计算方法,文章对MCMC方法的基本思想、基本方法进行了简单介绍,分析了该方法的应用难点,对该方法目前的主要应用领域进行了述评,最后介绍了该方法的实现软件。
关键词 MCMC GIBBS抽样 metropolishastings算法
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利用MCMC方法估算地震参数 被引量:28
4
作者 张广智 王丹阳 印兴耀 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期605-609,667+496-497,共5页
本文介绍了用MCMC(马尔可夫链蒙特卡洛)方法估计地震参数的基本原理及应用。首先利用MCMC方法生成马尔可夫链,然后对链进行统计分析,得到未知参数的估计值。在运用Metropolis-Hastings算法生成马尔可夫链时,可随着迭代次数的增加逐渐减... 本文介绍了用MCMC(马尔可夫链蒙特卡洛)方法估计地震参数的基本原理及应用。首先利用MCMC方法生成马尔可夫链,然后对链进行统计分析,得到未知参数的估计值。在运用Metropolis-Hastings算法生成马尔可夫链时,可随着迭代次数的增加逐渐减小其游走的步长,以确保迭代初期较早收敛到真值附近,迭代后期在真值附近能得到精度较高的估计值。模型试算结果表明:反演结果与理论模型基本吻合,实际资料的应用效果也证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 非线性反演 马尔可夫链蒙特卡洛方法 metropolishastings算法
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改进的MCMC方法及其应用 被引量:19
5
作者 朱嵩 毛根海 +1 位作者 刘国华 黄跃飞 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1019-1023,共5页
概率反演中,马尔科夫链蒙特卡罗是一类重要的后验概率抽样方法,但由于该算法的搜索往往会陷入局部最优解,因而限制了其在具有非唯一解反问题中的应用。鉴于此,本文对基于Metropolis-Hastings算法的多链搜索的方法进行了改进,改进后的方... 概率反演中,马尔科夫链蒙特卡罗是一类重要的后验概率抽样方法,但由于该算法的搜索往往会陷入局部最优解,因而限制了其在具有非唯一解反问题中的应用。鉴于此,本文对基于Metropolis-Hastings算法的多链搜索的方法进行了改进,改进后的方法可以根据搜索结果实时调整链的个数,因而可以在搜索到尽可能多的解的同时节省了多链搜索的时间。最后将该算法应用于一个地下水污染源反问题的求解,计算结果表明改进后的算法对求解非唯一性反问题具有较好的效果。 展开更多
关键词 马尔科夫链蒙特卡罗 概率反演 metropolis-hastings算法 非唯一性 环境水力学
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地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链随机反演方法 被引量:13
6
作者 周爽爽 印兴耀 +1 位作者 裴松 杨亚明 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期543-554,592,I0011,共14页
以地质统计学为基础、以测井资料为条件数据的地震随机反演方法的分辨率高于常规确定性反演,因此迅速得到广泛应用,但是提高计算效率以及消除随机性一直是难点。为此,提出了基于地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链(MCMC)随机反演方法... 以地质统计学为基础、以测井资料为条件数据的地震随机反演方法的分辨率高于常规确定性反演,因此迅速得到广泛应用,但是提高计算效率以及消除随机性一直是难点。为此,提出了基于地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链(MCMC)随机反演方法。充分利用观测地震数据和待反演参数之间的地球物理映射关系,应用相关系数,根据已知的地震波形之间的相似性特征指导井数据进行伪普通克里金插值模拟,建立具有地震波形指示的初始模型;在此基础上,进一步在贝叶斯框架下构建观测地震数据和测井数据协同约束的后验概率密度分布,结合Metropolis-Hastings采样算法多次随机模拟具有地震波形指示的初始模型参数,利用后验均值作为模型参数的最优解。该方法有效地提高了反演稳定性和横向连续性,降低了随机性,有效地弱化了地震噪声对反演结果的影响,并且极大地加快了马尔科夫链的收敛速度,有效地提高了运算效率和估算精度。模型试算和实际资料反演效果表明,基于地震波形约束的MCMC随机反演方法具有较好的抗噪性,有效提高了反演精度,对识别调谐尺度内薄互储层具有一定优势,在提高纵向分辨率的同时也提高了横向分辨率。 展开更多
关键词 地震随机反演 初始模型 地震波形约束 metropolis-hastings算法 后验概率密度分布
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MCMC方法的发展与现代贝叶斯的复兴——纪念贝叶斯定理发现250周年 被引量:11
7
作者 刘乐平 高磊 杨娜 《统计与信息论坛》 CSSCI 2014年第2期3-11,共9页
信息科学的进步如何影响统计学理论与方法的发展,是21世纪大数据时代统计学面临的重要问题。回顾20世纪40年代MCMC方法的起源与发展,基于千岛湖植物考察与R软件直观性解释Metropolis–Hastings算法,讨论MCMC方法的发展对现代贝叶斯统计... 信息科学的进步如何影响统计学理论与方法的发展,是21世纪大数据时代统计学面临的重要问题。回顾20世纪40年代MCMC方法的起源与发展,基于千岛湖植物考察与R软件直观性解释Metropolis–Hastings算法,讨论MCMC方法的发展对现代贝叶斯统计复兴具有至关重要的作用。基于云计算随机模拟,统计学与信息科学密切结合、贝叶斯与频率统计相互交融的统计分析新范式,可能成为大数据研究的新思路。 展开更多
关键词 MCMC方法 metropolis-hastings算法 千岛湖植物考察 贝叶斯定理
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结合规则划分和M-H算法的SAR图像分割 被引量:11
8
作者 王玉 李玉 赵泉华 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1491-1497,共7页
提出了一种结合规则划分和M-H(Metropolis-Hastings)算法的SAR图像分割方法。首先,利用规则划分将图像域划分成子块,并假设每个子块内像素服从同一独立的Gamma分布;根据贝叶斯定理,构建基于子块的图像分割模型;然后,利用M-H算法模拟该... 提出了一种结合规则划分和M-H(Metropolis-Hastings)算法的SAR图像分割方法。首先,利用规则划分将图像域划分成子块,并假设每个子块内像素服从同一独立的Gamma分布;根据贝叶斯定理,构建基于子块的图像分割模型;然后,利用M-H算法模拟该分割模型,实现SAR图像分割及模型参数估计。在MH算法中,设计了改变参数矢量、改变标号场及分裂或合并子块三个移动操作。为了验证提出的分割方法,分别对真实及模拟SAR图像进行分割实验。定性及定量评价结果表明了本文方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 SAR图像分割 规则划分 metropolis-hastings算法
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MCMC方法及其在移动通信中的应用 被引量:3
9
作者 白伟 何晨 诸鸿文 《通信技术》 2002年第8X期6-8,共3页
马尔可夫链蒙特卡罗(MarkovChainMonteCarlo,MCMC)方法是从统计科学发展而来的、可以提供理论上的最优性能、计算量较低的一种非常有应用前景的新型信号处理方法。文中结合移动通信中的应用,简单介绍MCMC的基本原理,并总结出MCMC的一些... 马尔可夫链蒙特卡罗(MarkovChainMonteCarlo,MCMC)方法是从统计科学发展而来的、可以提供理论上的最优性能、计算量较低的一种非常有应用前景的新型信号处理方法。文中结合移动通信中的应用,简单介绍MCMC的基本原理,并总结出MCMC的一些特点。 展开更多
关键词 移动通信马尔可夫链蒙特卡罗方法 Gibbs抽样器 metropolis-hastings算法
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基于贝叶斯推理的标准k-ε湍流模型参数识别 被引量:8
10
作者 朱嵩 刘国华 +2 位作者 毛欣炜 程伟平 黄跃飞 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期78-82,共5页
为了降低湍流模型湍流参数不确定性给工程湍流问题求解带来数值误差,以后台阶流动为例研究了适用范围很广的k-ε湍流模型的参数识别问题。针对模型和实验数据的不确定性而采用了贝叶斯概率反演方法,该方法集成了有限单元法的正向计算和M... 为了降低湍流模型湍流参数不确定性给工程湍流问题求解带来数值误差,以后台阶流动为例研究了适用范围很广的k-ε湍流模型的参数识别问题。针对模型和实验数据的不确定性而采用了贝叶斯概率反演方法,该方法集成了有限单元法的正向计算和Metropolis-Hastings抽样算法的反向计算,从而给出在流速测量值已知的条件下标准k-ε湍流模型参数的后验概率分布。算例计算表明,采用参数识别后的参数值进行计算比传统推荐值有效地降低了数值误差。 展开更多
关键词 标准k-ε湍流模型 参数识别 metropolis-hastings算法 贝叶斯推理 反问题
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基于贝叶斯多元有序probit模型的休闲渔业游客满意度研究 被引量:7
11
作者 邱莹莹 王尔大 于洋 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第8期147-152,共6页
游客满意度是休闲渔业景区制定管理决策的重要参考信息。通过探究游览过程中游客对各单一维度的满意程度与旅游总满意度之间的关系,管理者可以从中准确了解游客偏好、消费行为以及获取旅游产品设计等重要信息。据此,本文采取实地调研,获... 游客满意度是休闲渔业景区制定管理决策的重要参考信息。通过探究游览过程中游客对各单一维度的满意程度与旅游总满意度之间的关系,管理者可以从中准确了解游客偏好、消费行为以及获取旅游产品设计等重要信息。据此,本文采取实地调研,获取11家全国休闲渔业示范基地1510份游客满意度信息,使用马尔科夫链蒙特卡洛法(Markov Chain Monte Carlo,MCMC),估算贝叶斯多元有序probit模型,并利用模型后验结果衡量休闲渔业游客7种分满意度对总体满意度的贡献。研究结果表明:渔憩体验满意度、景区环境满意度以及旅游餐饮满意度是对总体满意度影响程度最大的三种分满意度,所占比例分别为43.58%、24.67%、10.62%。 展开更多
关键词 休闲渔业 游客满意度 贝叶斯分析 多元有序probit模型 metropolis-hastings算法 GIBBS抽样
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谷物胚乳性状QTL区间作图的贝叶斯方法 被引量:5
12
作者 王亚民 孙长森 +2 位作者 汤在祥 胡治球 徐辰武 《扬州大学学报(农业与生命科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期12-17,共6页
将贝叶斯统计原理和胚乳性状的数量遗传模型相结合,以分离群体中各植株的分子标记基因型以及植株上若干粒种子胚乳性状的单粒观测值为数据模式,提出胚乳性状QTL区间作图的贝叶斯方法。该方法通过Gibbs以及Metropolis-Hastings抽样实现... 将贝叶斯统计原理和胚乳性状的数量遗传模型相结合,以分离群体中各植株的分子标记基因型以及植株上若干粒种子胚乳性状的单粒观测值为数据模式,提出胚乳性状QTL区间作图的贝叶斯方法。该方法通过Gibbs以及Metropolis-Hastings抽样实现的马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)算法获得QTL效应和位置的估计。方法的有效性用染色体水平和基因组水平2套模拟方案进行验证,结果表明:贝叶斯方法能够准确地估计胚乳性状QTL的位置和效应,并同时区分2种显性效应。 展开更多
关键词 数量性状基因座位 贝叶斯统计 胚乳性状 MCMC算法 GIBBS抽样 metropolis-hastings算法
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非线性再生散度随机效应模型的极大似然估计及随机逼近算法 被引量:5
13
作者 张文专 唐年胜 王学仁 《生物数学学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期270-278,共9页
非线性再生散度随机效应模型包括了非线性随机效应模型和指数族非线性随机效应模型等.通过视模型中的随机效应为假想的缺失数据和应用Metropolis-Hastings(简称MH) 算法,提出了模型参数极大似然估计的随机逼近算法.模拟研究和实例分... 非线性再生散度随机效应模型包括了非线性随机效应模型和指数族非线性随机效应模型等.通过视模型中的随机效应为假想的缺失数据和应用Metropolis-Hastings(简称MH) 算法,提出了模型参数极大似然估计的随机逼近算法.模拟研究和实例分析表明了该算法的可行性. 展开更多
关键词 非线性再生散度随机效应模型 极大似然估计 metropolis-hastings算法 随机逼近算法
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基于自适应M-H采样的放射源定位算法 被引量:6
14
作者 王明生 肖宇峰 +2 位作者 刘冉 刘成 杨川 《测控技术》 2019年第6期44-48,53,共6页
针对放射源定位中的仪器设施昂贵且定位过程复杂的问题,提出了一种自适应M-H采样的放射源定位算法。利用轻便的个人剂量仪获取辐射场内不同测量点的剂量;再根据放射源的空间衰变规律,建立点放射源位置估计的贝叶斯推理模型,得到放射源... 针对放射源定位中的仪器设施昂贵且定位过程复杂的问题,提出了一种自适应M-H采样的放射源定位算法。利用轻便的个人剂量仪获取辐射场内不同测量点的剂量;再根据放射源的空间衰变规律,建立点放射源位置估计的贝叶斯推理模型,得到放射源参数的后验分布;通过自适应调整初始值和提议函数方差的M-H算法对后验分布进行采样,实现了室内环境中点放射源的定位。采用Eu-152展开实验,实验结果表明:提出的算法能够以较小的误差定位裸源,方法可行、有效。 展开更多
关键词 放射源定位 贝叶斯推断 MCMC metropolis-hastings算法 参数估计
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基于自适应Metropolis算法的α稳定分布参数估计 被引量:6
15
作者 郝燕玲 单志明 沈锋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期236-242,共7页
基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法的α稳定分布参数估计具有良好的性能,但不合适的提议函数常导致算法不收敛或混合性能不好。针对提议函数难以选择的问题,提出了一种基于自适应Metropolis算法的非对称α稳... 基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法的α稳定分布参数估计具有良好的性能,但不合适的提议函数常导致算法不收敛或混合性能不好。针对提议函数难以选择的问题,提出了一种基于自适应Metropolis算法的非对称α稳定分布参数估计新方法。该方法利用Markov链的历史信息自动调整提议函数的协方差矩阵,使其不断地逼近目标分布,从而获得更好的估计结果。理论分析和仿真结果表明,此方法不仅能准确地估计出α稳定分布的4个参数,而且具有良好的鲁棒性和灵活性。 展开更多
关键词 信号处理 Α稳定分布 马尔可夫链蒙特卡罗 metropolishastings算法 参数估计
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非平稳随机激励下结构动力可靠度时域显式子集模拟法 被引量:6
16
作者 徐瑞 张加兴 苏成 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期28-33,39,共7页
基于动力响应显式表达式,时域显式随机模拟法可以通过减少单次样本计算时间有效提高动力可靠度的计算效率。然而,对于小失效概率问题,由于需要大量次样本计算,该法的计算量仍相当可观。为了克服上述困难,在时域显式随机模拟法基础上引... 基于动力响应显式表达式,时域显式随机模拟法可以通过减少单次样本计算时间有效提高动力可靠度的计算效率。然而,对于小失效概率问题,由于需要大量次样本计算,该法的计算量仍相当可观。为了克服上述困难,在时域显式随机模拟法基础上引入子集模拟法的基本思想,把小失效概率表示为一系列较大的条件概率的乘积,其中各条件概率采用时域显式随机模拟法计算,条件域内的样本采用Metropolis-Hastings抽样方法生成,从而实现了减少随机模拟所需的样本数,进一步提高了计算效率。算例结果表明改进的方法具有更高的计算效率,更适用于小失效概率和多自由度结构的动力可靠度问题。 展开更多
关键词 动力可靠度 时域显式表达 子集模拟法 metropolis-hastings算法 非平稳
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基于机器学习理论的SWMM参数自动率定方法
17
作者 康得军 赖李保壹 +3 位作者 邱福杰 温儒杰 吴端炜 赵颖 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期122-129,共8页
SWMM作为一种模拟降雨情况的软件,由于其模型参数在经验范围内选取的不确定性,随着模型不断地向前运行演绎,误差会持续累积,最终影响模型的模拟结果,而传统的参数率定方法则具有效率低、准确度差等缺点。为此,利用MATLAB软件调用SWMM的... SWMM作为一种模拟降雨情况的软件,由于其模型参数在经验范围内选取的不确定性,随着模型不断地向前运行演绎,误差会持续累积,最终影响模型的模拟结果,而传统的参数率定方法则具有效率低、准确度差等缺点。为此,利用MATLAB软件调用SWMM的水力演算程序来完成两者的数据交互与集成,结合多元逐步回归法筛选出敏感性高的参数作为率定对象,进而通过数值实验的方式以敏感性分析结果为依据使用Bayes-MH机器学习算法实现SWMM参数的自动率定。对于不同的实测降雨场景,自动率定的结果均能够顺利输出,参数匹配度达95%以上,表明了该方法具备优秀的稳定性、自适应性与全范围寻参能力。 展开更多
关键词 机器学习理论 metropolis-hastings算法 雨洪管理模型(SWMM) MATLAB 参数自动率定
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MCMC方法在测量不确定度评估中的应用 被引量:5
18
作者 胡红波 《计量技术》 2020年第5期89-94,88,共7页
针对利用GUM及系列文件进行不确定度评估时对某个概率分布较为复杂的影响量抽样的问题,介绍了马尔科夫链蒙特卡罗法(MCMC)在其中的应用。首先采用变量替换法对被测量的概率分布进行直接计算,然后介绍了MCMC方法中最典型、最常用的Metrop... 针对利用GUM及系列文件进行不确定度评估时对某个概率分布较为复杂的影响量抽样的问题,介绍了马尔科夫链蒙特卡罗法(MCMC)在其中的应用。首先采用变量替换法对被测量的概率分布进行直接计算,然后介绍了MCMC方法中最典型、最常用的Metropolis-Hastings算法的原理和实现的过程,并通过计量校准中两个典型的实例进行了说明。最后分析了MCMC抽样样本的相关性、实现该方法时建议分布的影响以及样本收敛性的判断等。当GUM系列文件不太适合某一个测量场合的评估时,贝叶斯统计和MCMC方法的运用是一个很好的工具。 展开更多
关键词 计量学 不确定度评估 MCMC抽样 贝叶斯统计 metropolis-hastings算法
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左截断右删失数据下指数分布参数多变点的贝叶斯估计 被引量:5
19
作者 何朝兵 刘跃军 刘华文 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第1期12-17,共6页
主要利用MCMC方法研究了左截断右删失数据下指数分布多变点模型的参数估计问题.通过筛选法和逆变换法得到了指数分布的完全数据,在获得各参数的满条件分布后,利用MCMC方法得到了Gibbs样本,把Gibbs样本的均值作为各参数的估计.随机模拟... 主要利用MCMC方法研究了左截断右删失数据下指数分布多变点模型的参数估计问题.通过筛选法和逆变换法得到了指数分布的完全数据,在获得各参数的满条件分布后,利用MCMC方法得到了Gibbs样本,把Gibbs样本的均值作为各参数的估计.随机模拟的结果表明各参数估计的精度都较高. 展开更多
关键词 完全数据似然函数 满条件分布 MCMC方法 GIBBS抽样 metropolis-hastings算法
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泊松逆高斯回归模型的贝叶斯统计推断 被引量:3
20
作者 赵远英 徐登可 冉庆 《应用数学》 CSCD 北大核心 2021年第2期253-261,共9页
本文研究泊松逆高斯回归模型的贝叶斯统计推断.基于应用Gibbs抽样,Metropolis-Hastings算法以及Multiple-Try Metropolis算法等MCMC统计方法计算模型未知参数和潜变量的联合贝叶斯估计,并引入两个拟合优度统计量来评价提出的泊松逆高斯... 本文研究泊松逆高斯回归模型的贝叶斯统计推断.基于应用Gibbs抽样,Metropolis-Hastings算法以及Multiple-Try Metropolis算法等MCMC统计方法计算模型未知参数和潜变量的联合贝叶斯估计,并引入两个拟合优度统计量来评价提出的泊松逆高斯回归模型的合理性.若干模拟研究与一个实证分析说明方法的可行性. 展开更多
关键词 贝叶斯估计 GIBBS抽样 拟合优度统计量 metropolis-hastings算法 Multiple-Try metropolis算法 泊松逆高斯回归模型
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