吉布斯采样和梅特罗波利斯-黑斯廷斯算法

吉布斯采样

吉布斯采样(英语:Gibbs sampling)是统计学中用于马尔科夫蒙特卡洛(MCMC)的一种算法,用于在难以直接采样时从某一多变量概率分布中近似抽取样本序列。该序列可用于近似联合分布、部分变量的边缘分布或计算积分(如某一变量的期望值)。某些变量可能为已知变量,故对这些变量并不需要采样。

吉布斯采样常用于统计推断(尤其是贝叶斯推断)之中。这是一种随机化算法,与最大期望算法等统计推断中的确定性算法相区别。与其他MCMC算法一样,吉布斯采样从马尔科夫链中抽取样本,可以看作是Metropolis–Hastings算法的特例。

该算法的名称源于约西亚·威拉德·吉布斯,由斯图尔特·杰曼与唐纳德·杰曼兄弟于1984年提出。

算法

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梅特罗波利斯-黑斯廷斯算法

梅特罗波利斯-黑斯廷斯算法(英语:Metropolis–Hastings algorithm)是统计学与统计物理中的一种马尔科夫蒙特卡洛(MCMC)方法,用于在难以直接采样时从某一概率分布中抽取随机样本序列。得到的序列可用于估计该概率分布或计算积分(如期望值)等。梅特罗波利斯-黑斯廷斯或其他MCMC算法一般用于从多变量(尤其是高维)分布中采样。对于单变量分布而言,常会使用自适应判别采样(adaptive rejection sampling)等其他能抽取独立样本的方法,而不会出现MCMC中样本自相关的问题。

该算法的名称源于美国物理学家尼古拉斯·梅特罗波利斯[1]与加拿大统计学家W·K·黑斯廷斯。[2]

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