
【计】 recursive estimation
递归估计(Recursive Estimation)的汉英词典式解析
递归(Recursion)
指通过重复调用自身来解决问题的过程。在数学和计算机科学中,递归需满足两个条件:
英文对应:Recursion
估计(Estimation)
基于观测数据或先验知识,对未知参数或状态进行近似计算的过程。
英文对应:Estimation
递归估计是一种动态更新参数或状态的方法,其核心思想是:
利用前一时刻的估计结果和当前时刻的新观测数据,递推更新当前时刻的最优估计值。
该方法无需存储历史完整数据,仅需保留上一时刻的估计状态,大幅降低计算复杂度。
递归估计通常通过以下步骤实现(以卡尔曼滤波为例):
预测(Predict):
根据系统模型预测当前状态:
$$ hat{x}_k^- = Fk hat{x}{k-1} + B_k u_k
$$
其中 ( Fk ) 为状态转移矩阵,( hat{x}{k-1} ) 为上一时刻估计值。
更新(Update):
结合新观测值 ( z_k ) 修正预测值:
$$ hat{x}_k = hat{x}_k^- + K_k (z_k - H_k hat{x}_k^-)
$$
其中 ( K_k ) 为卡尔曼增益,用于权衡预测与观测的可靠性。
详细推导递归最小二乘(RLS)等算法,强调工程实现(来源:Elsevier学术出版社)。
多篇论文分析递归估计在机器人定位中的应用(如"Recursive Bayesian Estimation for Autonomous Navigation")。
阐述卡尔曼滤波在航天器轨道估计中的递归实现(来源:NASA Technical Reports Server)。
注:因搜索结果未提供直接链接,以上来源标注基于公开学术文献索引,具体内容可通过学术数据库检索获取。
递归估计是一种通过递推方式逐步更新参数或状态估计的方法,其核心思想是利用当前观测数据和前一时刻的估计结果,动态调整新的估计值,而无需重新处理全部历史数据。这种方法在实时系统、动态建模和信号处理中尤为重要。以下是详细解释:
递归估计通过递推公式实现,每次新数据到达时,仅基于当前观测值和上一时刻的估计值进行更新。与非递归(批处理)方法不同,它不需要存储所有历史数据,因此计算效率更高,适用于实时或连续数据流的场景。
以递推最小二乘法为例,其更新过程可表示为: $$ hat{theta}k = hat{theta}{k-1} + K_k (y_k - phik^T hat{theta}{k-1}) $$ 其中:
公式体现了利用预测误差($y_k - phik^T hat{theta}{k-1}$)对估计值进行修正的过程。
特性 | 递归估计 | 非递归估计(批处理) |
---|---|---|
数据存储需求 | 低(仅需当前和前一状态) | 高(需存储全部历史数据) |
计算复杂度 | 低(逐次更新) | 高(需矩阵求逆等运算) |
实时性 | 支持在线处理 | 仅适用于离线分析 |
递归估计通过将复杂问题分解为逐步更新的子问题,实现了对动态系统的高效建模。其核心优势在于平衡了计算资源与估计精度,尤其适合资源受限的实时场景。
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