A Metaheuristic Adaptive Cubature Based Algorithm to Find Bayesian Optimal Designs for Nonlinear Models

Masoudi Ehsan; Holling Heinz; Duarte Belmiro P. M.; Wong Weng Kee

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A Metaheuristic Adaptive Cubature Based Algorithm to Find Bayesian Optimal Designs for Nonlinear Models

机译：基于贝叶斯的非线性模型的贝叶斯最优设计的沟养自适应型号

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Finding Bayesian optimal designs for nonlinear models is a difficult task because the optimality criterion typically requires us to evaluate complex integrals before we perform a constrained optimization. We propose a hybridized method where we combine an adaptive multidimensional integration algorithm and a metaheuristic algorithm called imperialist competitive algorithm to find Bayesian optimal designs. We apply our numerical method to a few challenging design problems to demonstrate its efficiency. They include finding D-optimal designs for an item response model commonly used in education, Bayesian optimal designs for survival models, and Bayesian optimal designs for a four-parameter sigmoid Emax dose response model. for this article are available online and they contain an R package for implementing the proposed algorithm and codes for reproducing all the results in this article.

机译：寻找非线性模型的贝叶斯最优设计是一项艰巨的任务，因为最优标准通常要求我们在执行约束优化之前评估复杂积分。我们提出了一种杂交的方法，在那里，我们将自适应多维集成算法和一种称为帝国主义竞争算法的成群质算法结合起来寻找贝叶斯型优化设计。我们将数字方法应用于一些具有挑战性的设计问题，以证明其效率。它们包括为常用于教育的项目响应模型，贝叶斯的最佳设计，为生存模型和四个参数Sigmoid Emax剂量响应模型的贝叶斯最优设计找到D-OPTEMAL设计。对于本文可在线提供，它们包含用于实现所提出的算法和代码的R包，用于再现本文中的所有结果。

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来源
《Journal of computational and graphical statistics: A joint publication of American Statistical Association, Institute of Mathematical Statistics, Interface Foundation of North America》 |2019年第4期|共16页
作者
Masoudi Ehsan; Holling Heinz; Duarte Belmiro P. M.; Wong Weng Kee;
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作者单位

Univ Munster Dept Psychol Fliednerstr 21 D-48149 Munster Germany;

Univ Munster Dept Psychol Fliednerstr 21 D-48149 Munster Germany;

Polytech Inst Coimbra Dept Chem &

Biol Engn ISEC Coimbra Portugal;

Univ Calif Los Angeles Dept Biostat Fielding Sch Publ Hlth Los Angeles CA USA;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类应用统计数学;
关键词
Adaptive subregion algorithm; Compound criterion; D-efficiency; Equivalence theorem; Fisher information matrix; P-optimality;

机译：自适应子区域算法;复合标准;D效率;等价定理;Fisher信息矩阵;P-最优性;

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