Stan: язык вероятностного программирования

Stan — это язык вероятностного программирования для задания статистических моделей. Программа Stan в императивной форме определяет функцию логарифма вероятности параметров, обусловленную заданными данными и константами. Начиная с версии 2.14.0, Stan обеспечивает полный байесовский вывод для моделей с непрерывными переменными с помощью методов Монте–Карло по цепям Маркова, таких как сэмплер No-U-Turn — адаптивная форма метода Монте–Карло с гамильтоновской динамикой. Оценки пенализированного метода максимального правдоподобия вычисляются с использованием методов оптимизации, таких как алгоритм Бройдена—Флетчера—Голдфарба—Шанно с ограниченным объёмом памяти. Stan также представляет собой платформу для вычисления логарифмов плотностей, а также их градиентов и матриц Гессе, которые могут применяться в альтернативных алгоритмах, таких как вариационный байесовский вывод, распространение ожиданий и маргинальный вывод с использованием приближённого интегрирования. Для этого Stan организован таким образом, чтобы плотности, градиенты и матрицы Гессе, а также промежуточные величины алгоритма, например вероятности принятия, были легко доступны. Stan можно вызывать из командной строки с использованием пакета cmdstan, из R — с использованием пакета rstan, а из Python — с использованием пакета pystan. Все три интерфейса поддерживают выборку и вывод на основе оптимизации, включая диагностику и апостериорный анализ. Пакеты rstan и pystan также обеспечивают доступ к логарифмам вероятностей, градиентам, матрицам Гессе, преобразованиям параметров и специализированной визуализации.