Sampling
提案分發 - Metropolis Hastings MCMC
在 Metropolis-Hastings Markov chain Monte Carlo 中,提案分佈可以是任何東西,包括高斯分佈(根據維基百科)。
問:使用 Gaussian 以外的任何東西的動機是什麼?高斯有效,易於評估,速度快,每個人都能理解。我為什麼要考慮其他事情?
問:既然提案分佈可以是任何東西,我可以使用均勻分佈嗎?
A1:事實上,高斯分佈可能是最常用的提案分佈,主要是因為它易於使用。但是,出於以下原因,可能希望使用其他提案分佈
- 重尾:高斯分佈有輕尾。這意味著 $ N(x_{t-1}, \sigma^2) $ 可能只會建議介於 $ (x_{t-1} - 3\sigma, x_{t-1} + 3\sigma) $ . 但是一個 $ t $ 分佈具有較重的尾部,因此可以提出更遠的值。這確保了生成的馬爾可夫鏈更自由地探索狀態空間,並可能減少自相關。下圖顯示了 $ N(0,1) $ 相比 $ t_1 $ . 你看如何 $ t $ 可能會提出更多遠離 0 的值。
- 受限空間:高斯分佈在所有實數上定義。如果您從中採樣的分佈可以說只定義在正面或 $ (0,1) $ ,那麼高斯可能會提出目標密度為 0 的值。然後立即拒絕這些值,並且馬爾可夫鏈不會從其當前位置移動。這基本上是在浪費馬爾可夫鏈的平局。相反,如果你是積極的,你可以使用 Gamma 分佈和 $ (0,1) $ 你可以使用測試版。
- 多模態:當目標分佈是多模態時,高斯提議可能會導致馬爾可夫鏈卡在一種模態附近。這部分是由於高斯的光尾。因此,相反,人們使用基於梯度的建議,或混合高斯作為建議。
A2:是的,只要對均勻分佈的支持是有界的,您就可以使用均勻分佈(因為如果支持是無界的,那麼均勻分佈是不合適的,因為它集成到 $ \infty $ )。所以穿上製服 $ (x_{t-1} - c, x_{t-1} + c) $ .