pymc3: выборка NUTS, множественная иерархическая модель, распределение по Wishart
У меня проблемы с выборкой NUTS в иерархической модели в pymc3. Я сделал несколько более простых моделей в pymc3 без каких-либо проблем, но с этим заданием я не могу двигаться. Может кто-то помочь мне, пожалуйста?
Данные можно получить здесь: cars2004.csv. Сначала нужно выполнить некоторую работу с набором данных:
import numpy as np
import pandas as pd
import pymc3 as pm
import theano.tensor as T
data = pd.read_csv("cars2004.csv", sep=",", index_col= 0)
interest = ["price.retail", "cons.city", "cons.highway", "engine.size",
"horsepower","weight", "wheel.base", "length", "width", "ncylinder"]
df1 = data[data.ncylinder != -1]
df1 = df1[df1.fhybrid != "Yes"]
df = df1[interest].copy()
n, p = len(df), 9
df["price.retail"] = df["price.retail"].apply(lambda x: x/1000)
Модель в питоне:
with pm.Model() as model:
lambd = pm.Gamma("lambd", alpha=1, beta=.005)
beta0 = pm.Normal("beta0", mu = 80, sd = 100)
beta = pm.MvNormal("beta", mu = np.zeros(p), tau = lambd*np.eye(p), shape = p)
mu = pm.MvNormal("mu", mu = np.array([10,10,3,200,1500,250,500,10,5]),
cov = np.diag([100,100,100,1000**2,1000**2,100**2,100**2,100**2,100]),
shape=p)
sigmainvert = pm.WishartBartlett("sigmainvert", nu=p,S=.001*np.eye(p),
testval=.001*np.eye(p))
tau = pm.Gamma("tau", 1, .005)
#sigma = pm.Uniform("sigma", .1, 100)
X = pm.MvNormal("X", mu = mu, tau = sigmainvert, shape = (n,p),
observed = df[interest[1:]])
Y = pm.Normal("Y", mu = beta0 + T.dot(X, beta), tau = tau,
observed = df["price.retail"])
dev = pm.Deterministic("dev",-2*Y.logpt)
Значения в предыдущих распределениях получены из присвоения. "X" содержит некоторые пропущенные данные, а "sigmainvert" должен быть Wishart(9, диаг (0,001,...,0,001).
Применение ADVI для шагов NUTS и начальных значений (сначала у меня были некоторые проблемы со значениями NaN elbo и NaN, теперь elbo = -inf). Отбор проб:
with model:
means, sds, elbo = pm.variational.advi(n=50000, learning_rate=0.1)
step = pm.NUTS(scaling = model.dict_to_array(sds)**2, is_cov=True)
trace = pm.sample(1000, step, start = means)
plot1 = pm.traceplot(trace, varnames=["beta0","beta","tau","mu","dev"],alpha=1)
Итоговый сюжет трасс: трассировка. Как видите, вывод MCMC не был сделан, трассы являются постоянными в качестве начальных значений. Выборка одной и той же модели с шагом Метрополиса делает следы "mu" постоянными, а другие как-то нормальными. В чем проблема?