Misturas finitas de modelos de regressão multivariados assimétricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moura, Charles Henrique Delage
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14080
Resumo: A estimativa usual de modelos de regressão no contexto de misturas finitas é baseada na suposição de normalidade dos erros e, portanto, é sensível a valores atípicos, erros de cauda pesada e/ou erros assimétricos. Neste trabalho são apresentadas duas propostas para lidar com essas questões simultaneamente considerando misturas finitas de modelos de regressão sob distribuições multivariadas de Misturas de Escala Skew-Normal (MESN). Essas abordagens permitem modelar dados com grande flexibilidade, acomodando simultaneamente assimetria e caudas pesadas. A principal virtude de considerar modelos de regressão sob a classe MESN é que eles têm uma boa representação hierárquica que permite uma fácil implementação de inferências. As propostas de modelos de regressão estudadas foram o método clássico Misturas Finitas de Modelos de Regressão sob as distribuições MESN (MR-MF-MESN) e o método de Misturas Finitas de Especialistas de Modelos de Regressão sob as distribuições MESN (MoE-MF-MESN). Empregou-se um algoritmo simples do tipo EM para realizar inferência de máxima verossimilhança dos parâmetros dos modelos propostos. Estudos de simulação são apresentados para comparar os dois modelos em relação à classificação das observações e para analisar a convergência das estimativas assintoticamente. Por fim, um conjunto de dados reais é analisado, ilustrando a utilidade dos métodos propostos.
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A principal virtude de considerar modelos de regressão sob a classe MESN é que eles têm uma boa representação hierárquica que permite uma fácil implementação de inferências. As propostas de modelos de regressão estudadas foram o método clássico Misturas Finitas de Modelos de Regressão sob as distribuições MESN (MR-MF-MESN) e o método de Misturas Finitas de Especialistas de Modelos de Regressão sob as distribuições MESN (MoE-MF-MESN). Empregou-se um algoritmo simples do tipo EM para realizar inferência de máxima verossimilhança dos parâmetros dos modelos propostos. Estudos de simulação são apresentados para comparar os dois modelos em relação à classificação das observações e para analisar a convergência das estimativas assintoticamente. Por fim, um conjunto de dados reais é analisado, ilustrando a utilidade dos métodos propostos.The usual estimation of regression models in the context of finite mixtures is based on the assumption of normality of errors and, therefore, is sensitive to outliers, heavy tail errors and/or asymmetric errors. In this work two proposals are presented to deal with these issues simultaneously considering finite mixtures of regression models under multivariate distributions of Skew-Normal Mixture Scales (MESN). These approaches allow you to model data with great flexibility while accommodating asymmetry and heavy tails. The main virtue of considering regression models under the MESN class is that they have a good hierarchical representation that allows an easy implementation of inferences. The proposed regression models studied were the classical method Finite Mixtures of Regression Models under the MESN distributions (MR-MF-MESN) and the Finite Mixtures method of Regression Models Experts under the MESN distributions (MoE-MF-MESN). A simple EM-type algorithm was used to perform maximum likelihood inference of the parameters of the proposed models. Simulation studies are presented to compare the two models with respect to the classification of observations and to analyze the convergence of estimates asymptotically. Finally, a real dataset is analyzed, illustrating the usefulness of the proposed methods.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)UFJFBrasilICE – Instituto de Ciências Exatashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICAAlgoritmo EMMisturas finitasModelos de regressão multivariadosDistribuições assimétricasMisturas de especialistasClassificaçãoEM algorithmFinite mixturesMultivariate regression modelsAsymmetric distributionsExpert mixturesClassificationMisturas finitas de modelos de regressão multivariados assimétricosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14080/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14080/6/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD56ORIGINALcharleshenriquedelagemoura.pdfcharleshenriquedelagemoura.pdfcharleshenriquedelagemouraapplication/pdf879374https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14080/1/charleshenriquedelagemoura.pdf48e043afc71ed7d82512cbffc3085ecfMD51TEXTcharleshenriquedelagemoura.pdf.txtcharleshenriquedelagemoura.pdf.txtExtracted texttext/plain119422https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14080/7/charleshenriquedelagemoura.pdf.txt81fa6d1b1b2f020d40bf8257edc9f0c2MD57THUMBNAILcharleshenriquedelagemoura.pdf.jpgcharleshenriquedelagemoura.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1145https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14080/8/charleshenriquedelagemoura.pdf.jpg0e2104b563c6ce5c5209771f1605d874MD58ufjf/140802022-05-13 03:09:00.153oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-05-13T06:09Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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