Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

An approximate Bayesian approach to optimal input signal design for system identification / Piotr BANIA, Anna Wójcik // Entropy [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN  1099-4300 . — 2025 — vol. 27 iss. 10 art. no. 1041, s. 1-32. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 31-32, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-10-07

Autorzy (2)

Słowa kluczowe

design of experimentinformationsystem identificationoptimal input signal designBayesian experimental designentropy

Dane bibliometryczne

ID BaDAP163375
Data dodania do BaDAP2025-10-08
Tekst źródłowyURL
DOI10.3390/e27101041
Rok publikacji2025
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Creative Commons
Czasopismo/seriaEntropy

Abstract

The design of informatively rich input signals is essential for accurate system identification, yet classical Fisher-information-based methods are inherently local and often inadequate in the presence of significant model uncertainty and non-linearity. This paper develops a Bayesian approach that uses the mutual information (MI) between observations and parameters as the utility function. To address the computational intractability of the MI, we maximize a tractable MI lower bound. The method is then applied to the design of an input signal for the identification of quasi-linear stochastic dynamical systems. Evaluating the MI lower bound requires the inversion of large covariance matrices whose dimensions scale with the number of data points N. To overcome this problem, an algorithm that reduces the dimension of the matrices to be inverted by a factor of N is developed, making the approach feasible for long experiments. The proposed Bayesian method is compared with the average D-optimal design method, a semi-Bayesian approach, and its advantages are demonstrated. The effectiveness of the proposed method is further illustrated through four examples, including atomic sensor models, where input signals that generate a large amount of MI are especially important for reducing the estimation error.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#121057Data dodania: 19.4.2019
Bayesian input design for linear dynamical model discrimination / Piotr BANIA // Entropy [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1099-4300. — 2019 — vol. 21 iss. 4 art. no. 351, s. 1–13. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 12–13, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2019-03-30
artykuł
#129052Data dodania: 24.6.2020
Modelling and identification of bolted truss structure with the use of design of experiment approach / Krystian SZOPA, Marek IWANIEC, Joanna IWANIEC // Structures [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2352-0124. — 2020 — vol. 27, s. 462-473. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Tryb dostępu: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352012420... [2020-06-17]. — Bibliogr. s. 473, Abstr.