我正在尝试调整Cameron Davidson-Pilon Bayesian Methods for Hackers, Chapter 1, "Introducing our first hammer: PyMC"的短信示例来处理多个观察。下面的解决方案似乎有效,但我是pymc的新手,我不确定这是处理pymc中多个时间序列观察的好方法。任何建议将不胜感激!
要重新调整贝叶斯黑客方法的短信示例,观察结果包括74天的短信计数,如下图所示。
本书使用switchpoint参数(tau)和两个指数参数(lambda1和lambda2)对此过程进行建模,这两个参数分别控制tau之前和之后的Poisson分布式消息计数。对于这个例子,pymc使用以下代码产生大约:tau = 45,lambda1 = 18和lambda2 = 23的解,这几乎与本书的代码相同:
import numpy as np
import pymc
observation = np.loadtxt( './txtdata.csv' ) #data available at the book's GitHub site
n_days = observation.size #number of days
alpha = 1./20 #assume a mean of 20 messages per day
lambda1 = pymc.Exponential("lambda1", alpha)
lambda2 = pymc.Exponential("lambda2", alpha)
tau = pymc.DiscreteUniform("tau", lower=0, upper=n_days)
@pymc.deterministic
def lambda_(tau=tau, lambda1=lambda1, lambda2=lambda2):
a = np.zeros(n_days)
a[:tau] = lambda1
a[tau:] = lambda2
return a
observation_model = pymc.Poisson("observation", lambda_, value=observation, observed=True)
model = pymc.Model([observation_model, tau, lambda1, lambda2])
mcmc = pymc.MCMC(model)
mcmc.sample(40000, 10000)
print()
print( mcmc.trace('tau')[:].mean() )
print( mcmc.trace('lambda1')[:].mean() )
print( mcmc.trace('lambda2')[:].mean() )
我的问题是:应该如何调整以处理多个观察结果?
我的解决方案如下所示,似乎正在运行,但我想知道是否有更好的方法来模拟pymc中的问题。
首先,我使用tau = 45,lambda1 = 18和lambda2 = 23生成五个随机观察,如下所示:
n_observations = 5
n_days = 74
alpha = 1./20
lambda1 = pymc.Exponential("lambda1", alpha)
lambda2 = pymc.Exponential("lambda2", alpha)
tau = pymc.DiscreteUniform("tau", lower=0, upper=n_days)
@pymc.deterministic
def lambda_single(tau=tau, lambda1=lambda1, lambda2=lambda2):
a = np.zeros(n_days)
a[:tau] = lambda1
a[tau:] = lambda2
return a
observation_generator = pymc.Poisson("observation_generator", lambda_single)
tau.set_value(45)
lambda1.set_value(18)
lambda2.set_value(23)
n_observations = 5
observations = np.array( [observation_generator.random() for i in range(n_observations)] )
运行上面的代码会产生一个(5 x 74)“观察”数组,代表五个不同的人的数据,例如,超过74天,如下所示。
下一步是我不确定的部分:如何在pymc中建模这五个观察结果?这就是我所拥有的:
@pymc.deterministic
def lambda_multiple(tau=tau, lambda1=lambda1, lambda2=lambda2):
a = np.zeros( (n_observations, n_days) )
a[:, :tau] = lambda1
a[:, tau:] = lambda2
return a
observation_model = pymc.Poisson("observations", lambda_multiple, value=observations, observed=True)
运行此模型似乎会产生tau,lambda1和lambda2的预期结果,但我想知道这是否是处理多个观察的合适方法?