background
對(duì)于復(fù)雜函數(shù)的MC積分,可以使用重要性采樣。如果采樣函數(shù)的形狀和被積函數(shù)類似,可以加快收斂速度。
采樣函數(shù)pa和pb聯(lián)合之后,可以和被積函數(shù)更相似
如上圖采樣函數(shù)和
,單獨(dú)使用的時(shí)候,可能造成極大的variance,例如
會(huì)是一個(gè)很大的數(shù)值。
如上圖采樣函數(shù)和
聯(lián)合之后,可以和被積函數(shù)更相似,因此聯(lián)合兩種采樣方法,可以減少方差加快收斂速度, 即
不會(huì)爆表。
方法可以為:從或者
中隨機(jī)選一個(gè)作為采樣方法,再?gòu)闹胁蓸尤舾蓚€(gè)樣本。這基本相當(dāng)于從兩個(gè)分布的加權(quán)平均中進(jìn)行采樣。
method
原始MC estimator為:
假定有中采樣方法
(路徑生成方法),且從第
個(gè)方法中,生成
個(gè)樣本
。
那么MIS estimator為:
其中, 表明,同一個(gè)樣本
被不同的
中采樣技術(shù)估計(jì)后,權(quán)重之和為1
,
表示樣本
被
種不同采樣方法估量之后,使用當(dāng)前采樣方法
占所有情況的的一個(gè)比例。
對(duì)于每一種采樣技術(shù)得到的樣本,加權(quán)求和():
- 這一項(xiàng),實(shí)際上相當(dāng)于只有一個(gè)采樣技術(shù)時(shí)候的MC積分,只不過,對(duì)于每一項(xiàng)乘以了權(quán)重。
- 再進(jìn)一步理解:相當(dāng)于,(只有一個(gè)采樣技術(shù)時(shí)候),對(duì)于每一個(gè)樣本,這個(gè)樣本被不同的采樣方法綜合考量(weighted)以后的結(jié)果
最后,因?yàn)樵跈?quán)重中已經(jīng)考慮了
中采樣技術(shù)的平均了,對(duì)于每一種采樣技術(shù),直接求和(
),