論文の概要: From STLS to Projection-based Dictionary Selection in Sparse Regression for System Identification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.14404v1
- Date: Tue, 16 Dec 2025 13:42:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-17 16:49:26.730395
- Title: From STLS to Projection-based Dictionary Selection in Sparse Regression for System Identification
- Title(参考訳): システム同定のためのスパース回帰におけるSTLSからプロジェクションベース辞書選択へ
- Authors: Hangjun Cho, Fabio V. G. Amaral, Andrei A. Klishin, Cassio M. Oishi, Steven L. Brunton,
- Abstract要約: 我々は辞書に基づくスパースレグレッション、特にシークエンシャルThreshold Least Squares(STLS)を再考する。
SINDy型アルゴリズムに重点を置いたデータ駆動型モデリングのための実践的ガイダンスを提供するためのスコア誘導型ライブラリ選択を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7341202786497238
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we revisit dictionary-based sparse regression, in particular, Sequential Threshold Least Squares (STLS), and propose a score-guided library selection to provide practical guidance for data-driven modeling, with emphasis on SINDy-type algorithms. STLS is an algorithm to solve the $\ell_0$ sparse least-squares problem, which relies on splitting to efficiently solve the least-squares portion while handling the sparse term via proximal methods. It produces coefficient vectors whose components depend on both the projected reconstruction errors, here referred to as the scores, and the mutual coherence of dictionary terms. The first contribution of this work is a theoretical analysis of the score and dictionary-selection strategy. This could be understood in both the original and weak SINDy regime. Second, numerical experiments on ordinary and partial differential equations highlight the effectiveness of score-based screening, improving both accuracy and interpretability in dynamical system identification. These results suggest that integrating score-guided methods to refine the dictionary more accurately may help SINDy users in some cases to enhance their robustness for data-driven discovery of governing equations.
- Abstract(参考訳): 本稿では,辞書に基づくスパースレグレッション,特にSTLS(Sequential Threshold Least Squares)を再検討し,SINDy型アルゴリズムを中心に,データ駆動モデリングのための実用的なガイダンスを提供するためのスコア誘導ライブラリ選択を提案する。
STLSは$\ell_0$ sparse least-squares問題を解くアルゴリズムであり、近位法でスパース項を処理しながら、最小二乗部分を効率的に解くために分割に依存する。
これは、予測された再構成誤差に依存する係数ベクトルを生成し、ここではスコア、辞書項の相互コヒーレンスと呼ばれる。
この研究の最初の貢献は、スコアと辞書選択戦略の理論的分析である。
これは元々のSINDy体制と弱いSINDy体制の両方で理解することができる。
第2に、常微分方程式と偏微分方程式の数値実験は、スコアベーススクリーニングの有効性を強調し、力学系同定における精度と解釈性の両方を改善した。
これらの結果は、より正確に辞書を洗練するためのスコア誘導手法を統合することで、SINDy利用者がデータ駆動による支配方程式の発見の堅牢性を高めることができることを示唆している。
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