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Techniques inverses et estimation de paramètres. Partie 1Article de référence | Réf : AF4516 v1
Auteur(s) : Daniel PETIT, Denis MAILLET
Date de publication : 10 janv. 2008
Relu et validé le 21 oct. 2019
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3.1 Compromis biais-dispersion
3.1.1 Paramétrisation d'une fonction et effet du nombre d'inconnues recherchées
Nous nous plaçons maintenant dans le cas particulier de l'estimation d'une fonction x (t à partir de m mesures rassemblées dans un vecteur y. Ce problème est toujours mal posé car une fonction représente en fait un vecteur ayant un nombre infini de coefficients. En pratique, dans un premier temps, on projette cette fonction sur un nombre n de fonctions fk constituant une base de l'espace X dans laquelle on recherche la solution (cf. [AF 4 515, équation (4)] pour x = u;) : il s'agit du problème de la paramétrisation de la fonction inconnue. Évidemment cette troncature à n paramètres va s'accompagner d'une perte de résolution de la fonction recherchée, ce qui a une conséquence dans un second temps, après-que le vecteur paramètre x ait été estimé. On peut donc, pour un nombre de mesures m donné, étudier l'influence de la troncature :
si le nombre de coefficients de x est supérieur à m, il n'y a pas unicité de la solution ;
si ce nombre est inférieur ou égal à m, une inversion est théoriquement possible, par exemple par les moindres carrés, mais il n'y a aucune garantie quant à son caractère bien posé : les variances des paramètres estimés peuvent en effet être très grandes, détruisant tout caractère physique à la fonction reconstituée.
Il est manifeste que plus le nombre de paramètres n est élevé (degré de liberté paramétrique important), plus le modèle (signal recalculé) va « coller »...
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(1) - DEMOMENT (G.), IDIER (J.) , GIOVANNELLI (J.-F.), MOHAMMAD-DJAFARI (A.) - Problèmes inverses en traitement du signal et de l'image. - Éditions techniques de l'ingénieur, Traitement du signal et ses applications [TE 5 235] (2001).
(2) - POIRIER (J.) - Estimateurs et tests d'hypothèses. - Éditions techniques de l'ingénieur, Mesures Généralités [R 250] (1992).
(3) - TIKHONOV (A.), ARSENINE (V.) - Méthode de résolution des problèmes malposés. - Éditions de Moscou (1976).
(4) - BECK (J.V.), ARNOLD (K.J.) - Parameter Estimation in Engineering and Science, - Wiley, New York, 501 p. (1977) (épuisé, mais des copies reliées spirales peuvent être distribuées directement par J.V. Beck (jamesverebeck@comcast.net).
(5) - BECK (J.V.), BLACKWELL (B.) , ST-CLAIR Jr. (C.R.) - Inverse Heat Conduction –ill-Posed Problems. - Wiley, New York, 308 p. (1985) (épuisé, mais des copies reliées spirales peuvent être distribuées directement par J.V. Beck...
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