undefined

On resampling schemes for particle filters with weakly informative observations

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Chopin, Nicolas; Singh, Sumeetpal S.; Soto, Tomás; Vihola, Matti

Tiivistelmä

We consider particle filters with weakly informative observations (or ‘potentials’) relative to the latent state dynamics. The particular focus of this work is on particle filters to approximate time-discretisations of continuous-time Feynman–Kac path integral models—a scenario that naturally arises when addressing filtering and smoothing problems in continuous time—but our findings are indicative about weakly informative settings beyond this context too. We study the performance of different resampling schemes, such as systematic resampling, SSP (Srinivasan sampling process) and stratified resampling, as the time-discretisation becomes finer and also identify their continuous-time limit, which is expressed as a suitably defined ‘infinitesimal generator.’ By contrasting these generators, we find that (certain modifications of) systematic and SSP resampling ‘dominate’ stratified and independent ‘killing’ resampling in terms of their limiting overall resampling rate. The reduced intensity of resampling manifests itself in lower variance in our numerical experiment. This efficiency result, through an ordering of the resampling rate, is new to the literature. The second major contribution of this work concerns the analysis of the limiting behaviour of the entire population of particles of the particle filter as the time discretisation becomes finer. We provide the first proof, under general conditions, that the particle approximation of the discretised continuous-time Feynman–Kac path integral models converges to a (uniformly weighted) continuous-time particle system.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

50

Numero

6

Sivut

3197-3222

Julkaisu­foorumi

51259

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Matematiikka; Tilastotiede

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1214/22-aos2222

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä