J 2006

Sparse Parameter Estimation in Overcomplete Time Series Models

VESELÝ, Vítězslav a Jaromír TONNER

Základní údaje

Originální název

Sparse Parameter Estimation in Overcomplete Time Series Models

Název česky

Řídké odhady parametrů v přeparametrizovaných modelech časových řad

Autoři

VESELÝ, Vítězslav (203 Česká republika, garant) a Jaromír TONNER (203 Česká republika)

Vydání

Austrian Journal of Statistics, Austria, 2006, 1026-597X

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10103 Statistics and probability

Stát vydavatele

Rakousko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 0.259 v roce 1999

Kód RIV

RIV/00216224:14560/06:00017505

Organizační jednotka

Ekonomicko-správní fakulta

Klíčová slova anglicky

Overcomplete ARIMA model; sparse estimate; time series; forecasting; algorithm

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 1. 2007 17:15, doc. RNDr. Vítězslav Veselý, CSc.

Anotace

V originále

We suggest a new approach to parameter estimation in time series models with large number of parameters. We use a modified version of the Basis Pursuit Algorithm (BPA) by Chen et al [SIAM Review 43 (2001), No. 1] to verify its applicability to times series modeling. For simplicity we restrict to ARIMA models of univariate stationary time series. After having accomplished and analyzed a lot of numerical simulations we can draw the following conclusions: (1) We were able to reliably identify nearly zero parameters in the model allowing us to reduce the originally badly conditioned overparametrized model. Among others we need not take care about model orders the fixing of which is a common preliminary step used by standard techniques. For short time series paths (100 or less samples) the sparse parameter estimates provide more precise predictions compared with those based on standard maximum likelihood estimators from MATLAB's System Identification Toolbox (IDENT). For longer paths (500 or more) both techniques yield nearly equal prediction paths. (2) As the model usually depends on the estimated parameters, we tried to improve their accuracy by iterating BPA several times.

Česky

Je navržen nový přístup k odhadu parametrů v modelech časových řad s velkým množstvím parametrů. Je používána modifikovaná verze algoritmu BPA (Basis Pursuit Algorithm, [Chen et al, SIAM Review 43 (2001), No. 1]) za účelem ověření jeho použitelnosti v modelech časových řad. Pro jednoduchost se omezujeme na ARIMA modely jednorozměrných stacionárních časových řad. Po provedení a analýze velkého množství numerických simulací byly učiněny následující závěry: (1) V modelu je možno spolehlivě identifikovat parametry blízké nule a tak redukovat původně špatně podmíněný přeparametrizovaný model. Mimo jiné není tak třeba předem odhadovat řády modelu jako při užití standardních technik. V případě krátkých trajektorií (délky 100 a méně) takto získané řídké odhady dávají přesnější predikce ve srovnání s predikcemi získanými pomocí estimátorů metodou maximální věrohodnosti implementovaných v knihovně System Identification Toolbox (IDENT) systému MATLAB. Pro delší trajektorie (délky 500 a více) obě techniky dávají takřka shodné predikce. (2) Jelikož model obvykle závisí na odhadovaných parametrech bylo ověřována i možnost dalšího zvýšení přesnosti několikanásobným iterováním algoritmu BPA.

Návaznosti

MSM0021622418, záměr
Název: DYNAMICKÁ GEOVIZUALIZACE V KRIZOVÉM MANAGEMENTU
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Dynamická geovizualizace v krizovém managementu