吉布斯採樣和梅特羅波利斯-黑斯廷斯算法

吉布斯採樣

吉布斯採樣(英語:Gibbs sampling)是統計學中用於馬爾科夫蒙特卡洛(MCMC)的一種算法,用於在難以直接採樣時從某一多變量概率分佈中近似抽取樣本序列。該序列可用於近似聯合分佈、部分變量的邊緣分佈或計算積分(如某一變量的期望值)。某些變量可能爲已知變量,故對這些變量並不需要採樣。

吉布斯採樣常用於統計推斷(尤其是貝葉斯推斷)之中。這是一種隨機化算法,與最大期望算法等統計推斷中的確定性算法相區別。與其他MCMC算法一樣,吉布斯採樣從馬爾科夫鏈中抽取樣本,可以看作是Metropolis–Hastings算法的特例。

該算法的名稱源於約西亞·威拉德·吉布斯,由斯圖爾特·傑曼與唐納德·傑曼兄弟於1984年提出。

算法

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梅特羅波利斯-黑斯廷斯算法

梅特羅波利斯-黑斯廷斯算法(英語:Metropolis–Hastings algorithm)是統計學與統計物理中的一種馬爾科夫蒙特卡洛(MCMC)方法,用於在難以直接採樣時從某一概率分佈中抽取隨機樣本序列。得到的序列可用於估計該概率分佈或計算積分(如期望值)等。梅特羅波利斯-黑斯廷斯或其他MCMC算法一般用於從多變量(尤其是高維)分佈中採樣。對於單變量分佈而言,常會使用自適應判別採樣(adaptive rejection sampling)等其他能抽取獨立樣本的方法,而不會出現MCMC中樣本自相關的問題。

該算法的名稱源於美國物理學家尼古拉斯·梅特羅波利斯[1]與加拿大統計學家W·K·黑斯廷斯。[2]

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