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EKF-based system parameter estimation under high-dimensional low-sample-size data
DOI:10.1587/nolta.17.125.png)
摘要
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动态网络生物标志物(DNB)理论最近已作为一种有前景的框架,用于疾病的超早期检测,特别是在处理高维低样本量(HDLSS)数据时。一旦识别出此类早期预警信号,及时干预对于防止疾病进展至不可逆状态至关重要。从控制理论的角度来看,这种干预旨在通过提高系统稳定性裕度来避免临界转变,这一过程被称为再稳定化。成功的再稳定化需要了解系统参数。然而,生物数据集的HDLSS特性对精确的系统参数识别构成了重大挑战。为解决此问题,本研究探讨了扩展卡尔曼滤波器(EKF)的应用,并提出了一种新颖的双环EKF方法。在内环迭代中,我们通过将状态和未知参数扩展到统一模型中,并采用具有一阶线性化的EKF,同时估计系统状态和未知参数。同时,外环通过重用历史测量数据迭代优化这些参数估计,无需额外数据采集。对低维和高维系统的数值模拟表明,所提出的双环EKF方法在参数估计精度方面显著优于传统EKF方法,突显其在复杂生物背景中的潜在适用性。
Keyword:
DNB theory
system identification
EKF method
期刊
I
IF:
0.6
论文数:
39
被引数:
246
机构
暂无机构信息
引用论文
Oku M. Two Novel Methods for Extracting Synchronously Fluctuated Genes. IPSJ Trans. Bioinform 2019;12:9-16.Oku M. 两种提取同步波动基因的新型方法。IPSJ Trans. Bioinform 2019;12:9-16.
Model-Free Dominant Pole Placement for Restabilizing High-Dimensional Network Systems via Small-Sample-Size Data
IEEE ACCESS
IF3.6

