Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स एल्गोरिदम

मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स एल्गोरिदम

1970
  • Nicholas Metropolis
  • Arianna W. Rosenbluth
  • Marshall N. Rosenbluth
  • Augusta H. Teller
  • Edward Teller
  • W. Keith Hastings
Statistician applying Metropolis-Hastings algorithm in a modern research lab.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स एल्गोरिदम एक प्रमुख एमसीएमसी method for obtaining a sequence of random samples from a probability distribution for which direct sampling is difficult. At each iteration, it generates a candidate for the next sample based on the current sample. This candidate is then accepted or rejected with a certain probability, ensuring the resulting chain converges to the desired distribution.

यह एल्गोरिदम एक निर्माण करके काम करता है मार्कोव श्रृंखला जिसका स्थिर वितरण लक्ष्य वितरण [latex]P(x)[/latex] है। मान लीजिए वर्तमान अवस्था [latex]x_t[/latex] है। सबसे पहले, एक संभावित अवस्था [latex]x'[/latex] को एक प्रस्ताव वितरण [latex]Q(x’|x_t)[/latex] से उत्पन्न किया जाता है, जो कोई भी ऐसा वितरण हो सकता है जिससे आसानी से नमूना लिया जा सके (उदाहरण के लिए, [latex]x_t[/latex] पर केंद्रित एक गाऊसी वितरण)। दूसरे चरण में, स्वीकृति प्रायिकता [latex]alpha(x’, x_t)[/latex] की गणना की जाती है: [latex]alpha(x’, x_t) = minleft(1, frac{P(x’)Q(x_t|x’)}{P(x_t)Q(x’|x_t)}right)[/latex]। [latex][0, 1][/latex] पर एक समान वितरण से एक यादृच्छिक संख्या [latex]u[/latex] निकाली जाती है। यदि [latex]u le alpha[/latex], तो उम्मीदवार को स्वीकार कर लिया जाता है, और अगली स्थिति [latex]x_{t+1} = x'[/latex] निर्धारित की जाती है। अन्यथा, उम्मीदवार को अस्वीकार कर दिया जाता है, और श्रृंखला वर्तमान स्थिति, [latex]x_{t+1} = x_t[/latex] पर बनी रहती है।

इस स्वीकृति अनुपात की खूबी यह है कि इसके लिए केवल आनुपातिकता के एक स्थिरांक तक [latex]P(x)[/latex] का ज्ञान होना आवश्यक है, क्योंकि कोई भी सामान्यीकरण स्थिरांक भिन्न [latex]frac{P(x’)}{P(x_t)}[/latex] में रद्द हो जाता है। यह बायेसियन सांख्यिकी में महत्वपूर्ण है, जहाँ पश्च वितरण अक्सर केवल असाध्य सीमांत संभावना तक ही ज्ञात होता है। मूल मेट्रोपोलिस एल्गोरिदम (1953) एक विशेष मामला है जहाँ प्रस्ताव वितरण [latex]Q[/latex] सममित है, अर्थात्, [latex]Q(x’|x_t) = Q(x_t|x’)[/latex], स्वीकृति संभावना को [latex]minleft(1, frac{P(x’)}{P(x_t)}right)[/latex] तक सरल बनाता है। हेस्टिंग्स’ 1970 के सामान्यीकरण ने असममित प्रस्ताव वितरण की अनुमति दी, जिससे एल्गोरिदम की प्रयोज्यता और दक्षता में काफी विस्तार हुआ।

UNESCO Nomenclature: 1209
सांख्यिकी

Type

सॉफ्टवेयर/एल्गोरिदम

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • मेट्रोपोलिस एल्गोरिदम (1953)
  • मार्कोव श्रृंखलाओं में विस्तृत संतुलन का सिद्धांत
  • मोंटे कार्लो एकीकरण
  • बायेसियन संभाव्यता सिद्धांत

आवेदन

  • अनुकरण करना बोल्ट्ज़मैन वितरण सांख्यिकीय यांत्रिकी में
  • मशीन लर्निंग में बायेसियन अनुमान
  • सिम्युलेटेड एनीलिंग के माध्यम से जटिल अनुकूलन समस्याओं को हल करना
  • जोखिम मॉडलिंग के लिए कम्प्यूटेशनल वित्त
  • सिग्नल प्रोसेसिंग और छवि पुनर्निर्माण

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • अनुकूली MCMC एल्गोरिदम जो प्रस्ताव वितरण को तुरंत समायोजित करते हैं
  • hamiltonian monte carlo for more efficient exploration of the state space
  • पैरामीटरों की बदलती संख्या वाले मॉडलों के लिए प्रतिवर्ती-जंप एमसीएमसी
  • असाध्य संभावनाओं वाले मॉडलों के लिए छद्म-सीमांत MCMC
  • वितरण के स्थानीय मोड में फंसने की समस्या से निपटने के लिए समानांतर टेम्परिंग का उपयोग किया जाता है।
  • जटिल सांख्यिकीय समस्याओं में स्वचालित मॉडल चयन
  • वेरिएशनल ऑटोएनकोडर्स जैसे डीप जनरेटिव मॉडल में अनुमान
  • probabilistic robotics for robot localization and mapping (स्लैम)
  • संभावित कुंजियों के वितरण से नमूना लेकर क्रिप्ट विश्लेषण करना।
  • बेयसियन पूर्वानुमान पर आधारित एल्गोरिथम ट्रेडिंग रणनीतियाँ
संबंधित विषय: मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स, एमसीएमसी, बायेसियन सांख्यिकी, स्वीकृति-अस्वीकृति, प्रस्ताव वितरण, स्थिर वितरण, मार्कोव श्रृंखला, नमूनाकरण, सांख्यिकीय यांत्रिकी, सिम्युलेटेड एनीलिंग।

ऐतिहासिक संदर्भ

मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स एल्गोरिदम

1960
1967
1967
1970
1970
1970
1970-01-01
1960
1960
1967
1970
1970
1970
1970
1973

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

नवीनतम परिवर्धन

शीर्ष पोस्ट और लेख

शीर्ष मूल उपकरण

10वां वर्ष सालगिरह

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।