Julia JuMP 多元 ML 估计

标签 julia julia-jump

我正在尝试使用 JuMP 和 NLopt 求解器在 Julia 的线性回归设置中执行正态分布变量的 ML 估计。

有一个很好的工作示例 here但是,如果我尝试估计回归参数(斜率),则代码编写起来会变得相当乏味,特别是在参数空间增加的情况下。

也许有人知道如何写得更简洁。这是我的代码:

#type definition to store data
type data
    n::Int
    A::Matrix
    β::Vector
    y::Vector
    ls::Vector
    err::Vector
end

#generate regression data
function Data( n = 1000 )
    A = [ones(n) rand(n, 2)]
    β = [2.1, 12.9, 3.7]
    y = A*β + rand(Normal(), n)
    ls = inv(A'A)A'y
    err = y - A * ls
    data(n, A, β, y, ls, err)
end

#initialize data
d = Data()
println( var(d.y) )

function ml(  )
    m = Model( solver = NLoptSolver( algorithm = :LD_LBFGS ) )
    @defVar( m, b[1:3] )
    @defVar( m, σ >= 0, start = 1.0 )

    #this is the working example. 
    #As you can see it's quite tedious to write 
    #and becomes rather infeasible if there are more then, 
    #let's say 10, slope parameters to estimate 
    @setNLObjective( m, Max,-(d.n/2)*log(2π*σ^2) \\cont. next line
                            -sum{(d.y[i]-d.A[i,1]*b[1] \\
                                        -d.A[i,2]*b[2] \\
                                        -d.A[i,3]*b[3])^2, i=1:d.n}/(2σ^2) )

    #julia returns:
    > slope: [2.14,12.85,3.65], variance: 1.04

    #which is what is to be expected
    #however:

    #this is what I would like the code to look like:
    @setNLObjective( m, Max,-(d.n/2)*log(2π*σ^2) \\
                            -sum{(d.y[i]-(d.A[i,j]*b[j]))^2, \\
                            i=1:d.n, j=1:3}/(2σ^2) )

    #I also tried:
    @setNLObjective( m, Max,-(d.n/2)*log(2π*σ^2) \\
                            -sum{sum{(d.y[i]-(d.A[i,j]*b[j]))^2, \\
                            i=1:d.n}, j=1:3}/(2σ^2) )

    #but unfortunately it returns:
    > slope: [10.21,18.89,15.88], variance: 54.78

    solve(m)
    println( getValue(b), " ",  getValue(σ^2) )
end
ml()

有什么想法吗?

编辑

正如 Reza 所指出的,一个有效的示例是:

@setNLObjective( m, Max,-(d.n/2)*log(2π*σ^2) \\
                        -sum{(d.y[i]-sum{d.A[i,j]*b[j],j=1:3})^2,
                        i=1:d.n}/(2σ^2) )

最佳答案

sum{} 语法是一种特殊语法,仅适用于 JuMP 宏内部,并且是求和的首选语法。

所以你的例子应该写成:

function ml(  )
    m = Model( solver = NLoptSolver( algorithm = :LD_LBFGS ) )
    @variable( m, b[1:3] )
    @variable( m, σ >= 0, start = 1.0 )

    @NLobjective(m, Max,
        -(d.n/2)*log(2π*σ^2)
        - sum{
            sum{(d.y[i]-d.A[i,j]*b[j], j=1:3}^2,
            i=1:d.n}/(2σ^2) )

我将其扩展到多行以尽可能清晰。

Reza 的答案在技术上并没有错误,但不是惯用的 JuMP,并且对于较大的模型来说效率不高。

关于Julia JuMP 多元 ML 估计,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/33185094/

相关文章:

julia - 'expand' Julia 中生成的函数的任何方法?

julia - 实现的协方差估计器

import - 在 Julia 中创建共享模块的推荐方法是什么?

multidimensional-array - 边缘化 n 维数组

julia - 添加包时如何使用 Julia 避免预编译错误

compilation - 在Julia中要求类型声明

Julia:ctrl+c 不会中断

python - 非线性方程组 Julia

julia - 如何将JuMP约束写入文本文件?

julia - 用线性/非线性回归拟合两条曲线