Estimación de parámetros de un sistema lineal estocástico hipelíptico parcialmente observado
Autores: Ávido, Nilton O. B.; Milheiro-Oliveira, Paula
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estimación de parámetros de un sistema lineal estocástico hipelíptico parcialmente observado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Problema
Estimación de parámetros
Sistema estocástico hipoelíptico lineal
Tiempo continuo
Enfoque en línea
Algoritmo de maximización de la esperanza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, abordamos el problema de la estimación de parámetros de un sistema estocástico lineal hipelíptico parcialmente observado en tiempo continuo, un problema relevante en varios campos, incluida la ingeniería mecánica y estructural. Proponemos un enfoque en línea que es una aproximación al algoritmo de esperanza-maximización (EM). Este enfoque combina el filtro de Kalman-Bucy, para tratar con observaciones parciales, con el estimador de máxima verosimilitud para un sistema degenerado de -dimensiones bajo observación completa. El rendimiento del enfoque propuesto se ilustra mediante un estudio de simulación realizado en un oscilador armónico que describe el comportamiento dinámico de una estructura de ingeniería elemental sujeta a vibraciones aleatorias. Los parámetros desconocidos representan los coeficientes de rigidez y amortiguación del oscilador. Los resultados de la simulación indican que, a medida que la varianza del error de observación desaparece, el enfoque propuesto permanece razonablemente cerca de la salida del algoritmo EM, con la ventaja de una reducción significativa en el tiempo de cálculo.
Descripción
En este artículo, abordamos el problema de la estimación de parámetros de un sistema estocástico lineal hipelíptico parcialmente observado en tiempo continuo, un problema relevante en varios campos, incluida la ingeniería mecánica y estructural. Proponemos un enfoque en línea que es una aproximación al algoritmo de esperanza-maximización (EM). Este enfoque combina el filtro de Kalman-Bucy, para tratar con observaciones parciales, con el estimador de máxima verosimilitud para un sistema degenerado de -dimensiones bajo observación completa. El rendimiento del enfoque propuesto se ilustra mediante un estudio de simulación realizado en un oscilador armónico que describe el comportamiento dinámico de una estructura de ingeniería elemental sujeta a vibraciones aleatorias. Los parámetros desconocidos representan los coeficientes de rigidez y amortiguación del oscilador. Los resultados de la simulación indican que, a medida que la varianza del error de observación desaparece, el enfoque propuesto permanece razonablemente cerca de la salida del algoritmo EM, con la ventaja de una reducción significativa en el tiempo de cálculo.