HAL Id: hal-02101519
https://hal.inria.fr/hal-02101519
Submitted on 16 Apr 2019
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entic research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diusion de documents
scientiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d’enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
A dierential geometric approach to nonlinear ltering :
the projection lter
Damiano Brigo, Bernard Hanzon, François Le Gland
To cite this version:
Damiano Brigo, Bernard Hanzon, François Le Gland. A dierential geometric approach to nonlinear
ltering : the projection lter. [Research Report] 2598, INRIA Rennes - Bretagne Atlantique. 1995.
�hal-02101519�
ISSN 0249-6399
apport
de recherche
INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE
A Differential Geometric Approach
to Nonlinear Filtering :
the Projection Filter
Damiano Brigo Bernard Hanzon, Francois Le Gland
N˚ 2598
Juin 1995
PROGRAMME 5
A Dierential Geometric Approach
to Nonlinear Filtering :
the Pro jection Filter
Damiano Brigo
Bernard Hanzon
, Francois Le Gland
Programme 5 | Traitement du signal, automatique et pro ductique
Pro jet AS
Rapport de recherche n2598 | Juin 1995 | 50 pages
Abstract:
This paper deals with a new and systematic method of approximating exact
nonlinear lters with nite dimensional lters. The metho d used here is based on the
dierential geometric approach to statistics. The pro jection lter is derived in the case
of exp onential families. A characterization of the lters is given in terms of an assumed
density principle. An a p osteriori measure of the performance of the pro jection lter is
dened. Applications to particular systems, and numerical schemes which can be used to
implement the pro jection lter are given in the nal part. The results of simulations for the
cubic sensor are discussed.
Key-words:
nite dimensional ltering, assumed density lter, pro jection lter, Fisher
information metric, dierential geometry and statistics.
(Resume : tsvp)
This work was partially supp orted by the Europ ean Economic Community, under the SCIENCE pro ject
System Identication
, pro ject numb er SC1*{CT92{0779, and by the Army Research Oce, under grant
DAAH04{95{1{0164. Damiano Brigo was also supp orted by an
Advanced Studying Fel lowship
of the Uni-
versity of Padua.
Department of Econometrics, Free University Amsterdam, De Boelelaan 1105, 1081 HV Amsterdam,
The Netherlands |
f
dbrigo,bhanzon
g
@econ.vu.nl
IRISA / INRIA, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex, France |
legland@irisa.fr
Unite´ de recherche INRIA Rennes
IRISA, Campus universitaire de Beaulieu, 35042 RENNES Cedex (France)
Te´le´phone : (33) 99 84 71 00 – Te´le´copie : (33) 99 84 71 71
Une Appro che du Filtrage Non{Lineaire
Fondee sur la Geometrie Dierentielle :
le Filtre par Pro jection
Resume :
Cet article prop ose une methode nouvelle et systematique p our l'approximation
d'un ltre non{lineaire exact par un ltre de dimension nie. La methode rep ose sur l'utili-
sation d'outils de geometrie dierentielle en statistique. L'equation du ltre par pro jection
est etablie dans le cas des familles exp onentielles, et on en donne une caracterisation en
tant que ltre de forme donnee. On denit egalement une mesure a p osteriori de la qualite
de l'approximation. Dans la derniere partie, on etudie quelques exemples, et on propose un
schema numerique p our la mise en uvre du ltre par pro jection. Finalement, on presente
des resultats de simulations p our le probleme du senseur cubique.
Mots-cle :
ltre de dimension nie, assumed density lter, pro jection lter, information
de Fisher, geometrie dierentielle et statistique