論文の概要: Fitting Sparse Markov Models to Categorical Time Series Using Convex Clustering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.05485v2
- Date: Wed, 02 Jul 2025 01:20:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-03 14:22:55.547688
- Title: Fitting Sparse Markov Models to Categorical Time Series Using Convex Clustering
- Title(参考訳): 凸クラスタリングによるスパースマルコフモデルのカテゴリー時系列化
- Authors: Tuhin Majumder, Soumendra Lahiri, Donald Martin,
- Abstract要約: スパースマルコフモデル(SMM)による擬似モデリング手法
本研究では,凸クラスタリングと正規化に基づくSMMの整合性向上のためのエレガントな手法を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Higher-order Markov chains are frequently used to model categorical time series. However, a major problem with fitting such models is the exponentially growing number of parameters in the model order. A popular approach to parsimonious modeling is to use a Variable Length Markov Chain (VLMC), which determines relevant contexts (recent pasts) of variable orders and forms a context tree. A more general parsimonious modeling approach is given by Sparse Markov Models (SMMs), where all possible histories of order $m$ are partitioned such that the transition probability vectors are identical for the histories belonging to any particular group. In this paper, we develop an elegant method of fitting SMMs based on convex clustering and regularization. The regularization parameter is selected using the BIC criterion. Theoretical results establish model selection consistency of our method for large sample size. Extensive simulation results under different set-ups are presented to study finite sample performance of the method. Real data analysis on modelling and classifying disease sub-types demonstrates the applicability of our method as well.
- Abstract(参考訳): 高階マルコフ連鎖は分類的時系列をモデル化するのにしばしば用いられる。
しかし、そのようなモデルに適合する際の大きな問題は、指数関数的に増加するモデルの順序におけるパラメータの数である。
パーシホンス・モデリングの一般的なアプローチは可変長マルコフ・チェイン(VLMC)を使い、可変順序の関連するコンテキスト(最近の過去)を決定し、コンテキストツリーを形成することである。
より一般的な擬似モデリングアプローチはスパースマルコフモデル(SMM)によって与えられ、任意の群に属するヒストリーに対して遷移確率ベクトルが同一となるように、位数$m$のすべての可能なヒストリーがパーティショニングされる。
本稿では,凸クラスタリングと正規化に基づくSMMの整合性向上のためのエレガントな手法を開発する。
BIC基準を用いて正規化パラメータを選択する。
理論的な結果から,本手法のモデル選択一貫性が確立された。
提案手法の有限サンプル性能を調べるために, 異なる設定条件下での広範囲なシミュレーション結果を示す。
疾患サブタイプのモデル化と分類に関する実データ分析は,本手法の適用可能性も示している。
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