Computational Statistics in Data Science

Здесь есть возможность читать онлайн «Computational Statistics in Data Science» — ознакомительный отрывок электронной книги совершенно бесплатно, а после прочтения отрывка купить полную версию. В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Жанр: unrecognised, на английском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Computational Statistics in Data Science: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Computational Statistics in Data Science»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

An essential roadmap to the application of computational statistics in contemporary data science
Computational Statistics in Data Science
Computational Statistics in Data Science
Wiley StatsRef: Statistics Reference Online
Computational Statistics in Data Science

Computational Statistics in Data Science — читать онлайн ознакомительный отрывок

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Computational Statistics in Data Science», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

2 Core Challenges 1–3

Before providing two recent examples of twenty‐first century computational statistics ( Section 3), we present three easily quantified Core Challenges within computational statistics that we believe will always exist: big картинка 44, or inference from many observations; big картинка 45, or inference with high‐dimensional models; and big картинка 46, or inference with nonconvex objective – or multimodal density – functions. In twenty‐first century computational statistics, these challenges often co‐occur, but we consider them separately in this section.

2.1 Big N

Having a large number of observations makes different computational methods difficult in different ways. A worst case scenario, the exact permutation test requires the production of картинка 47datasets. Cheaper alternatives, resampling methods such as the Monte Carlo permutation test or the bootstrap, may require anywhere from thousands to hundreds of thousands of randomly produced datasets [8, 10]. When, say, population means are of interest, each Monte Carlo iteration requires summations involving картинка 48expensive memory accesses. Another example of a computationally intensive model is Gaussian process regression [16, 17]; it is a popular nonparametric approach, but the exact method for fitting the model and predicting future values requires matrix inversions that scale картинка 49. As the rest of the calculations require relatively negligible computational effort, we say that matrix inversions represent the computational bottleneck for Gaussian process regression.

To speed up a computationally intensive method, one only needs to speed up the method's computational bottleneck. We are interested in performing Bayesian inference [18] based on a large vector of observations Computational Statistics in Data Science - изображение 50. We specify our model for the data with a likelihood function and use a prior distribution with density function to characterize our belief - фото 51and use a prior distribution with density function картинка 52to characterize our belief about the value of the картинка 53‐dimensional parameter vector картинка 54 a priori . The target of Bayesian inference is the posterior distribution of conditioned on 1 The denominators multidimensional integral - фото 55conditioned on 1 The denominators multidimensional integral quickly becomes impractical as - фото 56

(1) The denominators multidimensional integral quickly becomes impractical as - фото 57

The denominator's multidimensional integral quickly becomes impractical as картинка 58grows large, so we choose to use the MetropolisHastings (M–H) algorithm to generate a Markov chain with stationary distribution Computational Statistics in Data Science - изображение 59[19, 20]. We begin at an arbitrary position Computational Statistics in Data Science - изображение 60and, for each iteration Computational Statistics in Data Science - изображение 61, randomly generate the proposal state картинка 62from the transition distribution with density We then accept proposal state with probability 2 The ratio - фото 63. We then accept proposal state with probability 2 The ratio on the right no longer depends on the - фото 64with probability

(2) The ratio on the right no longer depends on the denominator in Equation 1 - фото 65

The ratio on the right no longer depends on the denominator in Equation (1), but one must still compute the likelihood and its картинка 66terms картинка 67.

It is for this reason that likelihood evaluations are often the computational bottleneck for Bayesian inference. In the best case, these evaluations are картинка 68, but there are many situations in which they scale картинка 69[21, 22] or worse. Indeed, when картинка 70is large, it is often advantageous to use more advanced MCMC algorithms that use the gradient of the log‐posterior to generate better proposals. In this situation, the log‐likelihood gradient may also become a computational bottleneck [21].

2.2 Big P

One of the simplest models for big картинка 71problems is ridge regression [23], but computing can become expensive even in this classical setting. Ridge regression estimates the coefficient картинка 72by minimizing the distance between the observed and predicted values картинка 73and along with a weighted square norm of For illustrative purposes we c - фото 74along with a weighted square norm of For illustrative purposes we consider the following direct method for - фото 75:

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Computational Statistics in Data Science»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Computational Statistics in Data Science» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Отзывы о книге «Computational Statistics in Data Science»

Обсуждение, отзывы о книге «Computational Statistics in Data Science» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x