EKF এ কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্স?


16

আমি কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের ধারণার সাথে লড়াই করছি। এখন, আমার বোঝার σ এক্স এক্স , σ Y Y , এবং σ θ θ তারা যে অনিশ্চয়তার বর্ণনা দিন। উদাহরণস্বরূপ, σ x x এর জন্য

Σ=[σxxσxyσxθσyxσyyσyθσθxσθyσθθ]
σxxσyyσθθσxxএটি x এর মানের অনিশ্চয়তা বর্ণনা করে। বাকী সিগমাস সম্পর্কে এখন আমার প্রশ্ন, তারা কী উপস্থাপন করে? তারা জিরো হলে এর অর্থ কী? আমি ব্যাখ্যা করতে পারি যে যদি শূন্য হয় তবে এর অর্থ x এর মান সম্পর্কে আমার অনিশ্চয়তা নেই।σxx

দ্রষ্টব্য, আমি রোবট গতির মূলনীতিগুলি পড়ছি - থিওরি, অ্যালগরিদম এবং হাওয়ে চেসেট এট দ্বারা বাস্তবায়ন । আল।, যা বলে

এই সংজ্ঞা অনুযায়ী হিসাবে একই σ 2 আমি ভ্যারিয়েন্স এক্স আমি । জন্য আমি , যদি σ আমি = 0 , তারপর এক্স আমি এবং এক্স একে অপরের স্বাধীন।σiiσi2Xiijσij=0XiXj

এটি আমার প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে যদি বাকী সিগমাস তবে শূন্য হয় তবে আমি এবং y উদাহরণস্বরূপ এই ভেরিয়েবলগুলির মধ্যে সম্পর্ক সম্পর্কে এখনও বিভ্রান্ত । এটা কখন ঘটে? আমি তাদের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক বলতে চাই। বা অন্য কথায়, আমি কি তাদেরকে শূন্য বলে ধরে নিতে পারি?xy

মাইক্রেল এবং সেবাস্তিয়ান রচিত ফাস্টমালাম: একটি স্কেলেবল মেথড ... নামে আরেকটি বই states

এই মাল্টিভারিয়েট গাউসিয়ান এর কোভেরিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের অফ-ডায়াগোনাল উপাদানগুলি রাষ্ট্রের ভেরিয়েবলগুলির জোড়াগুলির মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ককে এনকোড করে।

পারস্পরিক সম্পর্ক কখন ঘটতে পারে এবং এর অর্থ কী?

উত্তর:


5

এখানে একটি খেলনা মামলা রয়েছে যেখানে অফ-তির্যক উপাদানগুলি শূন্য নয়।

একটি রাজ্য ভেক্টর বিবেচনা করুন যা রোবোটের জন্য কেবল একটি একক অবস্থানের পরিবর্তে বাম এবং ডান উভয় চাকাগুলির অবস্থান অন্তর্ভুক্ত করে। এখন যদি বাম চাকাটির অবস্থান 100 মিটার হয় তবে আপনি জানেন যে ডান চাকাটিও প্রায় 100 মিটার অবস্থান করবে (অক্ষের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে)। বাম চাকা যেমন অবস্থান বৃদ্ধি করে তেমনি ডান চাকাটিও সাধারণভাবে ঘটবে। এটি একটি সঠিক 1: 1 পারস্পরিক সম্পর্ক নয়, যেমন রোবটটি ঘুরিয়ে দেওয়ার সময় এটি ঠিক ধরে না তবে সামগ্রিকভাবে এটি ধারণ করে।

সুতরাং এখানে বাম চাকা এক্স-পজিশন এবং ডান চাকা এক্স-পজিশনের মধ্যে অফ ডায়াগোনাল এন্ট্রি 1 এর কাছাকাছি হবে।


ঠিক আছে, যদি আমার মডেলটিকে এমন একটি বিন্দু হিসাবে উপস্থাপিত করা হয় যা পরিকল্পনাকারী পরিবেশে (ei 2D) স্থানান্তরিত হয়, তাই ত্রিভুজ উপাদানগুলি শূন্য হয় কারণ তির্যক উপাদানগুলির মধ্যে এই জাতীয় কোনও সম্পর্ক নেই। এই ধারণাটি কি সঠিক? এবং এই পয়েন্টটি দুটি স্থানাঙ্কযুক্ত একটি ল্যান্ডমার্ক সনাক্ত করার ক্ষেত্রে (ei ), আমি কি পারস্পরিক সম্পর্ক শূন্যকেও ধরে নিতে পারি? x,y
ক্রোকো

আপনার প্রথম প্রশ্নের জন্য, হ্যাঁ আপনি অফ-তির্যক উপাদানগুলি শূন্য রাখতে পারেন। দ্বিতীয়টির জন্য, এটি কীভাবে আপনি এটি পরিচালনা করেন তা নির্ভর করে। আপনি যদি আপনার বর্তমান অবস্থানটি অনুমান করার জন্য ল্যান্ডমার্কটি ব্যবহার করেন তবে কোনও সম্পর্ক নেই। যদি আপনি রাজ্য ভেক্টরটিতে ল্যান্ডমার্ক অবস্থানগুলি যুক্ত করেন (যেমনটি এসএলএমে সাধারণ) তবে তারা তাদের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক স্থাপন করতে শুরু করবে।
ryan0270

4

কোভেরিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের জন্য অনুভূতি পেতে - এখানে গণিতের বিবরণ না পেয়ে - 2x2 ম্যাট্রিক্স দিয়ে শুরু করা সেরা। তারপরে মনে রাখবেন যে কোভেরিয়েন্স ম্যাট্রিক্স মাল্টিভারিয়েট ক্ষেত্রে পরিবর্তনের ধারণার একটি এক্সটেনশন। 1 ডি ক্ষেত্রে, বৈকল্পিক একটি একক র্যান্ডম ভেরিয়েবলের জন্য একটি পরিসংখ্যান। যদি আপনার এলোমেলো ভেরিয়েবলের শূন্য গড় সহ গাউসীয় বিতরণ থাকে তবে এর বৈকল্পিকতা সম্ভাব্যতা ঘনত্বের কার্যকারিতাটি অবশ্যই সংজ্ঞায়িত করতে পারে।

এখন, যদি আপনি এটির পরিবর্তে দুটি ভেরিয়েবল প্রসারিত করেন তবে আপনি দুটি ক্ষেত্রে পার্থক্য করতে পারবেন। যদি আপনার দুটি পরিবর্তনশীল স্বাধীন হয়, যার অর্থ একটি মানের ফলাফলের সাথে অন্য মানের কোনও সম্পর্ক নেই, এটি মূলত 1 ডি ক্ষেত্রে একই রকম। তোমার এবং আপনার σ Y Y ভ্যারিয়েন্স দিতে এক্স এবং ওয়াই আপনার এলোপাতাড়ি ভেরিয়েবলের অংশ, এবং σ এক্স Yσxxσyyxyσxy শূন্য হবে।

যদি আপনার ভেরিয়েবলগুলি নির্ভরশীল হয় তবে এটি আলাদা। নির্ভরশীল অর্থ এবং y এর ফলাফলের মধ্যে একটি সম্পর্ক রয়েছে । উদাহরণস্বরূপ আপনি থাকতে পারেন যে যখনই x ধনাত্মক হয় তবে y সাধারণত ধনাত্মক হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে। এটি আপনার সহভেদাংক মান দেওয়া হয় σ এক্স Yxyxyσxy

ওরিয়েন্টেশন ছাড়াই 2 ডি ক্ষেত্রে রোবোটের জন্য উদাহরণ দেওয়া কিছুটা সংশ্লেষিত, তবে আসুন আপনাকে -axis এর ভ্রমণের দিক বরাবর একটি এলোমেলো উপাদান রয়েছে এবং আপনি জানতে পারেন যে এই উপাদানটি আপনার পাশ্ববর্তী অক্ষের উপরও একটি প্রবাহ তৈরি করে ( y )। এটি উদাহরণস্বরূপ একটি ত্রুটিযুক্ত চাকা হতে পারে। এটি ঘোরানো অনিশ্চয়তার উপবৃত্তির ফলস্বরূপ। এখন যেমন উদাহরণস্বরূপ যখন আপনার কাছে এমন কিছু রয়েছে যা আপনার প্রকৃত এক্স অবস্থানটি পরিমাপ করে , আপনি আপনার y উপাদানটিতে অনিশ্চয়তা বিতরণ অনুমান করতে পারেন ।xyxy

আরও প্রাসঙ্গিক উদাহরণ 3 ডি ক্ষেত্রে, যেখানে সাধারণত পার্শ্বীয় দিকের তুলনায় ট্রান্সভার্সাল দিক বরাবর আপনার আলাদা অনিশ্চয়তা থাকে। আপনি যখন আপনার সিস্টেমটি ঘোরান (তখন পরিবর্তন হয়)θ ) এটি আপনার অনিশ্চয়তার উপবৃত্তিকেও ঘোরান। মনে রাখবেন যে প্রকৃত উপস্থাপনাটি সাধারণত কিছু কলা আকারের হয় এবং গাউসিয়ান কেবল একটি আনুমানিক। EKF ক্ষেত্রে এটি গড়ের চারদিকে একটি লিনিয়ারাইজেশন।

1σ

এটি 3 ডি ক্ষেত্রেও সত্য। আমি এখানে আরও গাণিতিক পেতে চাই, তবে সম্ভবত কিছু সময় পরে।


Σxy

1
@ ক্রোকো আমি মনে করি আপনি যে উদাহরণটির জন্য জিজ্ঞাসা করছেন তা উত্তরের চতুর্থ অনুচ্ছেদে বর্ণিত হয়েছে।
ডেমেট্রিস
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.