Inferring a diffusion equation from discretely-observed measurements is a statistical challenge of significant importance in a variety of fields, from single-molecule tracking in biophysical systems to modeling financial instruments. Assuming that the underlying dynamical process obeys a $d$-dimensional stochastic differential equation of the form $$\mathrm{d}\boldsymbol{x}_t=\boldsymbol{b}(\boldsymbol{x}_t)\mathrm{d} t+\Sigma(\boldsymbol{x}_t)\mathrm{d}\boldsymbol{w}_t,$$ we propose neural network-based estimators of both the drift $\boldsymbol{b}$ and the spatially-inhomogeneous diffusion tensor $D = \Sigma\Sigma^{T}$ and provide statistical convergence guarantees when $\boldsymbol{b}$ and $D$ are $s$-H\"older continuous. Notably, our bound aligns with the minimax optimal rate $N^{-\frac{2s}{2s+d}}$ for nonparametric function estimation even in the presence of correlation within observational data, which necessitates careful handling when establishing fast-rate generalization bounds. Our theoretical results are bolstered by numerical experiments demonstrating accurate inference of spatially-inhomogeneous diffusion tensors.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月27日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月1日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月27日
Arxiv
18+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员