We investigate the problem of density estimation on the unit circle and the unit sphere from a computational perspective. Our primary goal is to develop new density estimators that are both rate-optimal and computationally efficient for direct implementation. After establishing these estimators, we derive closed-form expressions for probability estimates over regions of the circle and the sphere. Then, the proposed theories are supported by extensive simulation studies. The considered settings naturally arise when analyzing phenomena on the Earth's surface or in the sky (sphere), as well as directional or periodic phenomena (circle). The proposed approaches are broadly applicable, and we illustrate their usefulness through case studies in zoology, climatology, geophysics, and astronomy, which may be of independent interest. The methodologies developed here can be readily applied across a wide range of scientific domains.


翻译:本文从计算视角研究了单位圆与单位球面上的密度估计问题。我们的主要目标是开发新的密度估计方法,这些方法在速率上达到最优且计算高效,可直接实现。在建立这些估计量后,我们推导了圆与球面区域上概率估计的闭式表达式。随后,通过广泛的模拟研究验证了所提理论。这些设定在分析地球表面或天空(球面)现象,以及方向性或周期性现象(圆)时自然出现。所提出的方法具有广泛适用性,我们通过动物学、气候学、地球物理学和天文学的案例研究展示了其应用价值,这些案例本身也可能具有独立意义。本文开发的方法论可便捷地应用于广泛的科学领域。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICML2024】基于正则化的持续学习的统计理论
专知会员服务
21+阅读 · 2024年6月11日
【ICML2023】SEGA:结构熵引导的图对比学习锚视图
专知会员服务
22+阅读 · 2023年5月10日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
【WWW2021】张量时间序列网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年4月20日
【CVPR2020-Oral】用于深度网络的任务感知超参数
专知会员服务
28+阅读 · 2020年5月25日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
使用CNN生成图像先验实现场景的盲图像去模糊
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年6月14日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【ICML2024】基于正则化的持续学习的统计理论
专知会员服务
21+阅读 · 2024年6月11日
【ICML2023】SEGA:结构熵引导的图对比学习锚视图
专知会员服务
22+阅读 · 2023年5月10日
MonoGRNet:单目3D目标检测的通用框架(TPAMI2021)
专知会员服务
18+阅读 · 2021年5月3日
【WWW2021】张量时间序列网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年4月20日
【CVPR2020-Oral】用于深度网络的任务感知超参数
专知会员服务
28+阅读 · 2020年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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