Rekonstrukce rozdělení pravděpodobnosti z odhadů zobecněných momentů

dc.contributorVolf Petr, doc. CSc. : 55365
dc.contributor.advisorBřezina Jan, doc. Mgr. Ph.D. : 58132
dc.contributor.authorŠpetlík, Martin
dc.date.accessioned2020-09-23T09:59:07Z
dc.date.available2020-09-23T09:59:07Z
dc.date.committed2020-5-18
dc.date.defense2020-07-01
dc.date.submitted2019-10-9
dc.date.updated2020-7-1
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractCílem této diplomové práce je zdokonalení algoritmu pro rekon-strukci rozdělení pravděpodobnosti. Aproximace hustoty pravdě-podobnosti je provedena pomocí metody maximální entropie. Nazákladě odhadnutých zobecněných momentů je z množiny všechpřípustných řešení vybráno to, které má maximální Shannonovu en-tropii. Pro výpočet momentů jsou použity Legendreovy polynomy.Při řešení úlohy může docházet k přeučení, které se projevuje zvl-něním hustoty pravděpodobnosti. Tento efekt se zvyšuje s rostoucíchybou v odhadu momentů.K potlačení zvlnění je do původního funkcionálu přidána regula-rizace, která spočívá v penalizaci druhé derivace logaritmu funkcehustoty pravděpodobnosti. Nový přístup je porovnán s tím před-chozím na šesti vytipovaných rozděleních. Pro srovnání je použitaKullback-Leibler divergence. Při aplikaci regularizace dochází kezlepšení aproximace hustoty pravděpodobnosti.Výsledky původní i regularizované metody maximální entropie jsouporovnány s přímou interpolací distribuční funkce pomocí splinefunkcí. V tomto případě jsou všechny přístupy provedeny nad datyzískanými klasickou metodou Monte Carlo a víceúrovňovou meto-dou Monte Carlo. Také z tohoto srovnání vychází nejlépe metodas regularizací.Původní algoritmus metody maximální entropie je rozšířen na re-konstrukce bivarietních rozdělení pravděpodobnosti.cs
dc.description.abstractThe aim of this diploma thesis is to improve the algorithm for thereconstruction of the probability distribution. The approximationof the probability density function is performed using the maximumentropy method. Based on the estimated generalized moments, theone with the maximum Shannon entropy is selected from the set ofall admissible solutions. Legendre polynomials are used to calculatemoments. During the solution, an overfitting may occur, which ismanifested by a ripple in the probability density function. Thiseffect increases with increasing error in moments estimates.To suppress the ripple, regularization is added to the original functi-onal, which is based on penalizing the second derivative of the lo-garithm of the probability density function. The new approach iscompared with the previous one on six selected probability distri-butions. The Kullback-Leibler divergence is used for comparison.The approximation is improved when applying regularization. Theresults of the original and regularized method of maximum ent-ropy are compared with the direct interpolation of the distributionfunction using spline functions. In this case, all approaches are per-formed using data obtained by the Monte Carlo method and themultilevel Monte Carlo method. Also in this comparison, the me-thod with regularization works best.The original algorithm of the maximum entropy method is extendedto reconstructions of bivariate probability distributions.en
dc.description.mark
dc.format75
dc.format.extentIlustrace Ne
dc.identifier.signatureV 202002120
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/157760
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedonpar[1] Farmer, Jenny, and Donald Jacobs. High Throughput Nonparametric Probability Density Estimation. PLOS ONE 13, no. 5 (May 11, 2018): e0196937. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0196937.par par[2] Giles, Michael B., Tigran Nagapetyan, and Klaus Ritter. Multilevel Monte Carlo Approximation of Distribution Functions and Densities. SIAM/ASA Journal on Uncertainty Quantification 3, no. 1 (January 2015): 267?95. https://doi.org/10.1137/140960086.par
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectrekonstrukce rozdělení pravděpodobnostics
dc.subjectmetodamaximální entropiecs
dc.subjectregularizacecs
dc.subjectpředpodmíněnícs
dc.subjectspline interpo-lace distribuční funkcecs
dc.subjectbivarietní rozdělení pravděpodobnostics
dc.subjectreconstruction of probability distributionen
dc.subjectmaximum en-tropy methoden
dc.subjectregularizationen
dc.subjectpreconditioningen
dc.subjectdistribution functionspline interpolationen
dc.subjectbivariate probability distributionsen
dc.titleRekonstrukce rozdělení pravděpodobnosti z odhadů zobecněných momentůcs
dc.titleReconstruction of distribution from estimated generalized momentsen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineIT-N
local.degree.programmeElektrotechnika a informatika
local.degree.programmeabbreviationN2612
local.department.abbreviationNTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.authorM18000153
local.identifier.stag40381
local.identifier.verbis
local.identifier.verbiskpw06667689
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo2120
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
dp.pdf
Size:
6.08 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Spetlik__posudek_oponenta.pdf
Size:
1.37 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Spetlik__posudek_vedouciho.pdf
Size:
616.06 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
16.99 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP