專利名稱：信息處理設(shè)備、信息處理方法和存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種信息處理設(shè)備、ー種信息處理方法以及ー種存儲介質(zhì)，其在給定說明變量的情況下，估計響應(yīng)變量的均值和方差。
背景技術(shù)：
存在ー種分析方法，該方法使用回歸模型、在假定隨機(jī)變量y依賴于另一隨機(jī)變量X的情況下，分析隨機(jī)變量y對隨機(jī)變量X的依賴度。該方法被稱作回歸分析。在回歸分析中，隨機(jī)變量y被稱作響應(yīng)變量(response variable)或因變量(dependent variable)。隨機(jī)變量X被稱作說明變量(explanatory variable)或自變量(independent variable)。非專利文獻(xiàn)I中描述了回歸分析的ー個示例。非專利文獻(xiàn)I中的回歸分析在如下條件下執(zhí)行假定響應(yīng)變量y的方差是恒定的，不依賴于說明變量X的值。換言之，非專利文獻(xiàn)I中的回歸分析在如下條件下執(zhí)行在說明變量的定義域中，假定響應(yīng)變量的方差是齊性的(homogeneity)。此外，在假定隨機(jī)變量j的均值和方差都依賴于觀測響應(yīng)變量y的觀測時間t的情況下，存在一種通過使用一般狀態(tài)空間模型來分析依賴度(隨機(jī)變量y依賴于另ー隨機(jī)變量X的程度)的方法。一般狀態(tài)空間模型是利用時間序列數(shù)據(jù)來表達(dá)響應(yīng)變量y的均值和方差的依賴度的模型，其中響應(yīng)變量y的均值和方差都依賴于觀測時間t。非專利文獻(xiàn)2中描述了該分析的示例。引用列表非專利文獻(xiàn)I. S. Konishi & G. Kitagawa :“ Information Criterion, Series ；Scienceof Prediction and Discovery，，，Asakura Publishing Co. , Ltd. , pp. 16-22 and35-37 (September 25,2004)2.S.Morishita & S.Miyano :“bit, separate volume ；Discovery and DataMining” and KYORITSU SHUPPAN Co.，LTD.，pp.159-168(May 5,2000)

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題在非專利文獻(xiàn)I描述的技術(shù)中，假定響應(yīng)變量的均值和方差在說明變量的定義域中都是齊性的。因此，如果響應(yīng)變量的均值和方差都依賴于說明變量，非專利文獻(xiàn)I的技術(shù)不能估計響應(yīng)變量的均值和方差。換言之，非專利文獻(xiàn)I的技術(shù)具有以下問題其不能獲得回歸分析的準(zhǔn)確結(jié)果。另ー方面，在非專利文獻(xiàn)2描述的技術(shù)中，在將預(yù)先確定的每個時間觀測的離散時間序列數(shù)據(jù)作為說明變量的值的情況下，執(zhí)行回歸分析。因此，如果響應(yīng)變量的均值和方差依賴于具有連續(xù)值的說明變量，那么非專利文獻(xiàn)2的技術(shù)不能估計響應(yīng)變量的均值和方差中的任ー項。換言之，非專利文獻(xiàn)2的技術(shù)具有以下問題其不能獲得回歸分析的準(zhǔn)確結(jié)果。本發(fā)明的主要目的是提供解決上述問題的ー種信息處理設(shè)備、ー種信息處理方法以及ー種存儲介質(zhì)。技術(shù)方案—種信息處理設(shè)備,包括參數(shù)估計單元，根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量；最優(yōu)劃分指定単元，通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均 值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及平滑単元，基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)?！N處理信息的方法,包括根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量；通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。一種存儲有計算機(jī)程序的存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)程序使計算機(jī)執(zhí)行以下過程，所述過程包括參數(shù)估計過程，根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)來計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量；最優(yōu)劃分指定過程，通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及平滑過程，基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。有益效果根據(jù)本發(fā)明，即使在響應(yīng)變量的均值和方差依賴于連續(xù)值的說明變量時，也能夠獲得回歸分析的準(zhǔn)確結(jié)果。


圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例實施例中的信息處理設(shè)備的配置的方框圖。圖2是示出了函數(shù)Wi(X)與說明變量X的位置和離散度的關(guān)系的圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例實施例中的信息處理設(shè)備的操作的流程圖。圖4是示出了基于仿真產(chǎn)生的偽數(shù)據(jù)的仰角和信號誤差之間的關(guān)系的示例。圖5是示出了第二示例實施例中的信息處理設(shè)備的操作的流程圖。圖6是示出了第二示例實施例中估計的信號誤差的方差的結(jié)果示例的圖。
圖7是示出了第三示例實施例的信息處理設(shè)備的配置的方框圖。
具體實施例方式下面，參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例實施例。在描述根據(jù)本發(fā)明的示例實施例之前，描述用于估計一般回歸模型中的回歸模型的參數(shù)的方法。在以下情況中，作為響應(yīng)變量y和說明變量X的組合的觀測數(shù)據(jù)的n個片段分別表示為(ya，xa)，ya對ん的依賴程度(依賴度)由回歸模型中的數(shù)學(xué)方程式I表示。其中，a表示大于或等于I并且小于或等于n的整數(shù)。u(xa ；w)表示回歸函數(shù)。w表示回歸函數(shù)的參數(shù)。e a表示誤差項。數(shù)學(xué)方程式Iya = u(xa ；w)+ e a在回歸模型中，通常假定誤差項e a依賴于均值為0(零)且方差O 2的正態(tài)分布N(0, O2)彼此獨立。在這種情況下,如果說明變量X表示為X = (X1,…，XnV ,則響應(yīng)變fiy1:n= (Y1, -,yn)/的概率密度函數(shù)f由數(shù)學(xué)方程式2表示。數(shù)學(xué)方程式權(quán)利要求
1.ー種信息處理設(shè)備,包括 參數(shù)估計單元，根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量； 最優(yōu)劃分指定単元，通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及 平滑単元，基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息處理設(shè)備，其中，所述參數(shù)估計單元假定每一個范圍的均值和方差具有正態(tài)分布，并且針對由所述劃分候選確定的每ー個范圍，計算所述響應(yīng)變量的均值和方差。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述最優(yōu)劃分指定単元選擇所計算的信息準(zhǔn)則最小的劃分候選，作為所述特定的劃分候選。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的信息處理設(shè)備，其中，所述平滑単元基于每ー個范圍中所述說明變量的位置、以及通過使用所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍的所計算的均值和方差，計算所述平滑函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的信息處理設(shè)備，其中，所述平滑単元基于每ー個范圍中所述說明變量的離散度、以及通過使用所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍的所計算的均值和方差，計算所述平滑函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項所述的信息處理設(shè)備，其中，所述平滑単元根據(jù)所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍，計算相對于所計算的均值和方差的核函數(shù)，并基于所述核函數(shù)，計算所述平滑函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項所述的信息處理設(shè)備，還包括 劃分候選管理単元，基于所述觀測數(shù)據(jù)、表示所述說明變量的定義域的信息、在將所述說明變量的定義域劃分為多個范圍的情況下劃分個數(shù)的最大值、以及針對每ー個范圍的最小塊，計算所述劃分候選，其中 所述參數(shù)估計單元根據(jù)所述特定的劃分候選而確定的姆一個范圍，計算所述響應(yīng)變量的均值和方差。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任意一項所述的信息處理設(shè)備，其中，所述信息準(zhǔn)則是赤池信息準(zhǔn)則和貝葉斯信息準(zhǔn)則中的任ー項。
9.一種處理信息的方法，包括 根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量； 通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。
10.一種存儲有計算機(jī)程序的存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)程序使計算機(jī)執(zhí)行以下過程，所述過程包括 參數(shù)估計過程，根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量； 最優(yōu)劃分指定過程，通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選；以及 平滑過程，基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。
全文摘要
一種信息處理設(shè)備，即使在響應(yīng)變量的均值和方差依賴于具有連續(xù)變量的說明變量時，仍能獲得回歸分析的準(zhǔn)確結(jié)果。一種信息處理設(shè)備，根據(jù)劃分候選而確定的每一個范圍，基于觀測數(shù)據(jù)，計算響應(yīng)變量的均值和方差，所述劃分候選是與將說明變量的定義域劃分為多個范圍有關(guān)的信息，所述觀測數(shù)據(jù)包括表示所述說明變量的信息和表示所述響應(yīng)變量的信息，所述響應(yīng)變量是取決于所述說明變量的觀測值，所述均值和所述方差依賴于所述說明變量。該信息處理設(shè)備通過使用根據(jù)所述觀測數(shù)據(jù)以及所計算的所述響應(yīng)變量的均值和方差而計算的信息準(zhǔn)則，從多個劃分候選中選擇特定的劃分候選。該信息處理設(shè)備基于所述特定的劃分候選而確定的每一個范圍而計算的均值和方差，計算表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的方差的平滑函數(shù)以及表示所述說明變量的定義域中的響應(yīng)變量的均值的平滑函數(shù)。
文檔編號G06F17/18GK102656581SQ20108005654
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者中田貴之, 青木健兒 申請人:日本電氣株式會社