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多变量多项式回归的近似最优设计

Approximate Optimal Designs for Multivariate Polynomial Regression

Laboratoire de Mathématiques d’Orsay Univ. Paris-Sud, CNRS, Université Paris-Saclay(奥赛数学实验室 巴黎第十一大学 法国国家科学研究中心 巴黎萨克雷大学);Institut de Mathématiques de Toulouse Univ. Paul Sabatier, CNRS(图卢兹数学研究所 保罗·萨巴蒂尔大学 法国国家科学研究中心);Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes Université de Toulouse, CNRS(系统分析与架构实验室 图卢兹大学 法国国家科学研究中心)

Yohann De Castro, Fabrice Gamboa, Didier Henrion, Roxana Hess, Jean-Bernard Lasserre

AI总结:

本文提出利用半定规划的矩-平方和层次结构,计算多变量多项式回归的近似最优设计,通过半定规划对偶理论恢复设计几何,并证明该层次结构随阶数增加收敛到近似最优解,同时提供双证明确保有限收敛性。

摘要:

我们介绍了一种新方法,旨在计算多变量多项式回归在紧致(半代数)设计空间上的近似最优设计。我们使用半定规划的矩-平方和层次结构来数值求解近似最优设计问题。通过半定规划对偶理论恢复设计的几何结构。本文证明了该层次结构随着阶数的增加收敛到近似最优设计。此外,我们提供了一个对偶证书,确保该层次结构的有限收敛性,并表明可以使用我们的方法数值计算近似最优设计。作为副产品,我们重新审视了实验设计理论的等价定理:它与Christoffel多项式相关,并且描述了矩-平方和层次结构的有限收敛性。

英文摘要:

We introduce a new approach aiming at computing approximate optimal designs for multivariate polynomial regressions on compact (semi-algebraic) design spaces. We use the moment-sum-of-squares hierarchy of semidefinite programming problems to solve numerically the approximate optimal design problem. The geometry of the design is recovered via semidefinite programming duality theory. This article shows that the hierarchy converges to the approximate optimal design as the order of the hierarchy increases. Furthermore, we provide a dual certificate ensuring finite convergence of the hierarchy and showing that the approximate optimal design can be computed numerically with our method. As a byproduct, we revisit the equivalence theorem of the experimental design theory: it is linked to the Christoffel polynomial and it characterizes finite convergence of the moment-sum-of-square hierarchies.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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