Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2412.10753

帮助 | 高级搜索

数学 > 统计理论

arXiv:2412.10753 (math)
[提交于 2024年12月14日 (v1) ,最后修订 2025年8月19日 (此版本, v2)]

标题: 贝叶斯分析尖峰协方差模型:校正特征值偏差并确定尖峰数量

标题: Bayesian Analysis of Spiked Covariance Models: Correcting Eigenvalue Bias and Determining the Number of Spikes

Authors:Kwangmin Lee, Sewon Park, Seongmin Kim, Jaeyong Lee
摘要: 我们研究在尖峰协方差模型中的贝叶斯推断,其中少量的尖峰特征值主导了谱。我们的目标是推断尖峰特征值、其对应的特征向量以及尖峰的数量,为具有不确定性量化的主要成分分析提供贝叶斯解决方案。我们在协方差矩阵上放置一个逆Wishart先验,以推导尖峰特征值和特征向量的后验分布。尽管由于共轭性后验采样计算效率高,但在高维设置下后验特征值估计可能存在偏差。为了解决这个问题,我们提出了两种偏差校正策略:(i) 超参数调整方法,和 (ii) 事后乘法校正。对于推断尖峰数量,我们开发了一个边际似然的BIC类型近似,并证明了在高维情况下后验一致性$p>n$。此外,我们建立了主要特征结构的集中不等式和后验收缩率,证明了在单尖峰情况下尖峰特征向量的最小最大最优性。模拟研究和一个实际数据应用显示,我们的方法在对特征结构估计和尖峰数量估计的不确定性量化方面优于现有方法。
摘要: We study Bayesian inference in the spiked covariance model, where a small number of spiked eigenvalues dominate the spectrum. Our goal is to infer the spiked eigenvalues, their corresponding eigenvectors, and the number of spikes, providing a Bayesian solution to principal component analysis with uncertainty quantification. We place an inverse-Wishart prior on the covariance matrix to derive posterior distributions for the spiked eigenvalues and eigenvectors. Although posterior sampling is computationally efficient due to conjugacy, a bias may exist in the posterior eigenvalue estimates under high-dimensional settings. To address this, we propose two bias correction strategies: (i) a hyperparameter adjustment method, and (ii) a post-hoc multiplicative correction. For inferring the number of spikes, we develop a BIC-type approximation to the marginal likelihood and prove posterior consistency in the high-dimensional regime $p>n$. Furthermore, we establish concentration inequalities and posterior contraction rates for the leading eigenstructure, demonstrating minimax optimality for the spiked eigenvector in the single-spike case. Simulation studies and a real data application show that our method performs better than existing approaches in providing accurate quantification of uncertainty for both eigenstructure estimation and estimation of the number of spikes.
评论: 84页,3图
主题: 统计理论 (math.ST) ; 方法论 (stat.ME)
MSC 类: 60B20, 62H12 (Primary) 62F12, 62H25 (Secondary)
引用方式: arXiv:2412.10753 [math.ST]
  (或者 arXiv:2412.10753v2 [math.ST] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.10753
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Sewon Park [查看电子邮件]
[v1] 星期六, 2024 年 12 月 14 日 08:43:00 UTC (174 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 8 月 19 日 02:00:39 UTC (335 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
math.ST
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-12
切换浏览方式为:
math
stat
stat.ME
stat.TH

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号