Referencias sobre optimización numérica para estadísticos

9

Estoy buscando una referencia sólida (o referencias) sobre técnicas de optimización numérica destinadas a los estadísticos, es decir, aplicaría estos métodos a algunos problemas de inferencia estándar (por ejemplo, MAP / MLE en modelos comunes). Cosas como el descenso de gradiente (recto y estocástico), EM y sus derivaciones / generalizaciones, recocido simulado, etc.

Espero que tenga algunas notas prácticas sobre la implementación (que a menudo carecen de documentos). No tiene que ser completamente explícito, pero al menos debe proporcionar una bibliografía sólida.

Algunas búsquedas rápidas arrojaron un par de textos: Análisis numérico para estadísticos de Ken Lange y Métodos numéricos de estadística de John Monahan. Las revisiones de cada una parecen mixtas (y escasas). De los dos, una lectura detenida de la tabla de contenido sugiere que la segunda edición del libro de Lange es la más cercana a lo que busco.

JMS
fuente

Respuestas:

5

Estadísticas computacionales de James Gentle (2009).

Álgebra matricial de James Gentle: teoría, cálculos y aplicaciones en estadística (2007) , más aún hacia el final del libro, el comienzo también es genial, pero no es exactamente lo que estás buscando.

Reconocimiento de patrones de Christopher M. Bishop (2006).

Los elementos del aprendizaje estadístico de Hastie et al.: Minería de datos, inferencia y predicción (2009).

¿Está buscando algo tan de bajo nivel como un texto que responda una pregunta como: "¿Por qué es más eficiente almacenar matrices y matrices de dimensiones superiores como una matriz 1-D, y cómo puedo indexarlas en la M habitual? (0, 1, 3, ...) manera? " o algo así como "¿Cuáles son algunas técnicas comunes que se utilizan para optimizar algoritmos estándar como el descenso de gradiente, EM, etc.?"

La mayoría de los textos sobre aprendizaje automático proporcionarán debates en profundidad de los temas que está buscando.

Phillip Cloud
fuente
El segundo (cuáles son algunas técnicas comunes ...). La mayoría de los textos presentan un modelo y luego describen cómo hacer inferencia. Estoy buscando una especie de inversa, donde el enfoque se centra en las formas de ajustar un modelo y luego compararlas en aplicaciones, si eso tiene sentido. Hay algunos de estos tipos de libros para MCMC donde comparan diferentes muestras y describen dónde son útiles y algunas de las dificultades (por ejemplo, Gamerman & Lopes).
JMS
Además, gracias por las referencias hasta ahora. El libro de Hastie et al está bastante cerca, en realidad. Ha pasado un tiempo desde que lo tuve fuera del estante; gracias por el aviso :)
JMS
5

Libro de Nocedal y Wright

http://users.eecs.northwestern.edu/~nocedal/book/

es una buena referencia para la optimización en general, y muchas cosas en su libro son de interés para un estadístico. También hay un capítulo completo sobre mínimos cuadrados no lineales.

NRH
fuente
3

Optimización , por Kenneth Lange (Springer, 2004), revisado en JASA por Russell Steele. Es un buen libro de texto con álgebra matricial de Gentle para un curso introductorio sobre cálculo matricial y optimización, como el de Jan de Leeuw (cursos / 202B).

chl
fuente
@chi ¡Ese libro se ve fantástico! Aunque sí estoy de acuerdo con el revisor en que hay algunas ausencias visibles (recocido simulado y los diversos sabores EM estocásticos). Un poco extraño ya que está en su serie de estadísticas, pero c'est la vie
JMS
Además, ¿estás familiarizado con el libro de álgebra matricial de Harville? Me gustaría saber cómo se compara con el de Gentle. Harville es una buena referencia, pero muy densa. Solo del TOC del libro de Gentle, me gusta que toda la parte 2 se dedique a "aplicaciones seleccionadas"
JMS
@JMS No. Solo tengo el libro de texto de Gentle. (Debido a que solo hago un uso moderado de los libros de texto matemáticos en general, excepto este que encontré bastante útil para el análisis de datos multivariados). La Parte 2 trata sobre la aplicación (sección 9) y la Parte 3 sobre problemas de software. La página de inicio es mason.gmu.edu/~jgentle/books/matbk
chl
Sí, mirándolo más parece tener más desde el lado aplicado. El libro de Harville es muy a prueba de teoremas, pero se centró en resultados que son importantes en estadística; Creo que probablemente se complementan bastante bien a pesar del material superpuesto.
JMS
1

Como complemento de estos, puede encontrar Magnus, JR y H. Neudecker (2007). Cálculo matricial con aplicaciones en estadística y econometría, 3ª ed útil aunque pesada. Desarrolla un tratamiento completo de las operaciones infinitesimales con matrices, y luego las aplica en una serie de tareas estadísticas típicas como optimización, MLE y mínimos cuadrados no lineales. Si al final del día terminarás descubriendo la estabilidad hacia atrás de tus algoritmos matriciales, será indispensable tener una buena comprensión del cálculo matricial. Personalmente utilicé las herramientas de cálculo matricial para obtener resultados asintóticos en estadísticas espaciales y modelos paramétricos multivariados.

StasK
fuente