
【計】 estimation theory
appraise; estimate
calculate; reckon; count; in the end; include; let it go; plan; consider
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【醫】 rationale; theory
估算理論(Estimation Theory)是統計學和信號處理領域的核心理論,專注于從含有噪聲的觀測數據中推斷未知參數或狀态的最佳估計值。其核心目标是通過數學優化方法(如最小化均方誤差)實現對真實值的最逼近。以下是該理論的詳細解釋:
漢英對照定義
來源:Springer統計學百科 "Estimation Theory" 詞條(鍊接)
核心公式
最小均方誤差估計(MMSE)可表示為:
$$ hat{theta}{MMSE} = arg min{hat{theta}} E[(theta - hat{theta}) | mathbf{y}] $$
其中 $mathbf{y}$ 為觀測向量,$theta$ 為待估參數。
估計器分類
來源:IEEE信號處理學會教程 "Fundamentals of Estimation"(鍊接)
性能邊界理論
克拉美-羅下界(Cramer-Rao Bound)給出無偏估計的方差下限:
$$ text{Var}(hat{theta}) geq frac{1}{I(theta)} $$
$I(theta)$ 為費雪信息量,量化觀測數據的信息含量。
5G系統中基于導頻的MIMO信道估計(參考3GPP TS 38.211協議)
傳感器融合中的多源狀态估計(如無人機姿态解算)
來源:Wiley著作《Adaptive Filtering and Estimation》(鍊接)
估算理論是統計學的重要分支,主要研究如何基于帶有隨機誤差的觀測數據,對未知參數或系統狀态進行合理推斷。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
估算理論通過分析隨機性數據分布與參數的關系,構建數學模型來逼近真實值。其目标是從噪聲幹擾的觀測信號中提取有效信息,例如通過雷達回波推算衛星位置,或根據人口特征預測選舉行為概率。
概率方法
假設數據服從特定概率分布(如正态分布),通過極大似然估計、貝葉斯估計等方法,建立參數與數據分布的數學關系。貝葉斯方法還引入先驗概率$pi(theta)$,結合觀測數據更新後驗概率。
集合成員方法
認為數據向量屬于參數相關的集合,適用于非概率框架下的參數估計,常用于工程控制領域。
類型 | 特點 | 典型案例 |
---|---|---|
參量估計 | 參數固定或緩慢變化 | 衛星質量、材料密度測算 |
狀态估計 | 參數隨時間連續變化 | 雷達追蹤移動目标軌迹 |
估算需要三個要素:
公式示例(極大似然估計):
$$
hat{theta}{MLE} = argmax{theta} prod_{i=1}^N p(x_i|theta)
$$
需要更完整信息可參考騰訊雲開發者社區和統計學專業文獻。
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