copula metadata est

16/20 example (1). • input A E -‐-‐> sampling to fit TfIo for o1= P o2=Pr. • output P Pr -‐-‐> Fo so one gets. Tf modelled as. Extracºon. Availability. A. E. A. E. A. E.
6MB taille 5 téléchargements 299 vues
copula  metadata  est  

  Didier  G.  Leibovici  &  Mike  Jackson       No6ngham  Geospa;al  Ins;tute   University  of  No6ngham,  UK  

A  bit  of  la;n  

Metadata    

Known  but  la;n  as  well  …  

2/20  

SDI  and  geoprocessing:  the  logic!   •  GISiences                  geocomputa5on      mashups,  scien;fic  models,  spa;al  analysis  

•  Geoworklfow  management                      Web  Services    Open  Source  Open  Standard,  metadata   •  Quality  management                      data  &  geoprocess  (&  workflow)    visualisa;on,  error  propaga5on,  decision  making  

•  Interoperability                standards    WPS  (WWS)  profiles,  standard(s),  metadata     flexi 3  

l m a e /s bility  

c   ; n a m e s / s s e

3/20  

metadata  about  quality   •  Quality  management                      data  &  process  (&  workflow)    uncertainty  es;ma;on,  error  propaga;on,  visualisa;on,    

 data    ISO19157              WFS,  WCS            quality  elements  >  sub-­‐elements  >  measures     •    Processing  /  geo-­‐processing      WPS                        no  standard  metadata  for  geoprocess  quality    uncertainty  analysis  (sensi;vity)    error  propaga;on  

4/20  

metadata  for  processes  /  basic  measures  

5  

5/20  

see  Leibovici  et  al.  2013  Journal  of  Spa8al  Science  

meta-­‐propaga;on  principle  

ISO19157    19139  

Scope  

DQ_                  PQ_  

•   

6/20  

SIEL  /  LEIS   example   10  years  ago  …  

GIS see also Arc

+   SIEL  /  LEIS   example     now  

r  

+  

n o i t a g a p o   w meta-pr o l f k r o w le o h w e h t r ove

flow edito

any work

+  

ModelBuilde

r  

7  

7/20  

but  then  …   •  full  pdf  

•  mul;variate  pdf  

  •  and  other  mul8variate  …      spa8al  dependence,      mul8ple  quality  elements  …!!!  

cumula8ve  distribu8on  func8on  

pdf   probability  density  func8on  

cdf  

8/20  

copula   •  C  is  a  mul;variate  distribu;on  on  the  unit  hypercube  

•  C  is  modelling  the  dependence                                …  separately  to  the  univariate  margins   9/20  

Copula  “input”  metadata  est   •  during  an  uncertainty  analysis                                            is  fibed     •  reusing  the  atomic  workflow   •  then  either     mul8variate    meta-­‐propaga8on   or  reused    in  sampling  to  fit  a  Tf     10/20  

Copula  “output”  metadata  est   •  during  an  uncertainty  analysis                                            is  fibed  and   •  then  reusing  the  atomic  workflow   recovering  univariate  ouput  margins     or  from  another  error  propaga;on  method  

•  then      easier  mul8variate    meta-­‐propaga8on     Or  beFer  decision  making   11/20  

Copula  “geoprocess”  metadata  est   •  during  an  uncertainty  analysis                                            is  fibed    (or              )   keeping  also  ini;al     •  then  reusing  the  atomic  workflow   one  input  to  one  output     Tf    fi6ng?      alterna;ng  algorithm:  

12/20  

Copulae  “altogether  now”  metadata  sunt   •  during  an  uncertainty  analysis                                        and    each                  are    fibed   keeping  also  each  ini;al   •  then  reusing  the  atomic  workflow   all  input  to  all  output       Tf    fi6ng        alterna;ng  algorithm:    (n)      (n+1)                (end)   13/20  

a  real  example!  

 Niger − − − −

Dantiandou Tondikendia Keita Torodi

Un observatoire est défini par : 14/20  

biomass   Availability   Extrac5on  

A  

a  real  example!   E   A  

Absolute  pressure   Agr   local  ra;o   For   P  =  E/A   Pas   Pr=(E/A)/  (Eu/Aa)  

E   A  

E  

rela;ve  pressure   homogeneity   Eu:  average  of  E  for  the                  same  unit  type     Aa:  average  of  A  for  all  

15/20  

biomass   Availability   Extrac5on  

A  

example  (1)   E   A  

Absolute  pressure   Agr   local  ra;o   For   P  =  E/A   Pas   Pr=(E/A)/  (Eu/Aa)  

E   A  

E  

rela;ve  pressure   homogeneity   Eu:  average  of  E  for  the                  same  unit  type     Aa:  average  of  A  for  all  

•  input  A  E                  -­‐-­‐>  sampling  to  fit  TfIo    for  o1=  P  o2=Pr   •  output  P  Pr                -­‐-­‐>    Fo        so  one  gets   Tf  modelled  as  

16/20  

biomass   Availability   Extrac5on  

A  

Absolute  pressure   Agr   local  ra;o   For   P  =  E/A   Pas  

example  (2)   E   A  

Pr=(E/A)/  (Eu/Aa)  

E   A  

rela;ve  pressure   homogeneity  

E  

Eu:  average  of  E  for  the                  same  unit  type     Aa:  average  of  A  for  all  

•  “geoprocess”  metadata                            and  ini;al   A  on    Pr    -­‐-­‐>      fi6ng  “Tf”   •  Idem  on  P                  -­‐-­‐>                       17/20  

implementa;on  within  R  

  •  Tes;ng  the  independence  is  important  (no  need  of  C)   •  copula  R  Package  (tes;ng  and  modelling)          other  R  packages  on  copula:  CDVine,  copBasic,  coclust,               fCopulae,  sbgcop  …         •   numerical  results              …exemple  (1)  more  difficult  than  (2)!  

18/20  

Conclusion:  copula  as  metadata  for?   •  meta-­‐propaga;on  

 -­‐basic  e.g.  variance,  parametric  families  ,    -­‐more  comprehensive,  with  pdf,  mul$variate    -­‐theore;cal  solu;on?  …  appropriate  uncertainty  

•  probabilis;c  framework  useful      -­‐  uncertainty  analysis  

 -­‐  uncertainty  modelling    -­‐  R  packages  support  (WPS  wrapping)      

•  metadata…  SDI    

             -­‐  encoding  using    UncertML    (and  WPS  as  value)                  -­‐  SCOPE  (mul;ple  propaga;ons…  depending  on  metadata  available)    -­‐service  MetaPUnT  (WPS)        

19/20  

Quaes;ones?  

20/20  

Empiral  copula  (wikipedia)  

21/20