`gaussian_dlm_obs_lpdf` returns NaN instead of rejecting when the innovation variance collapses after time zero

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評価

難易度
3/5
見積もり時間
1〜2日
初心者へのやさしさ
72/100
issue の種類
バグ
明瞭さ
明確に書かれている
活発さ
活発
技術スタック
cpp
領域
tooling

調査の方向性

gaussian_dlm_obs_lpdf の vector-V オーバーロードと既存のテストから始め、最初の時刻ステップ後に Q がどのようにチェックされるかを追跡します。レポートの決定論的モデルに基づくリグレッションケースを追加し、その後のイノベーション分散がゼロの場合に NaN を返すのではなく std::domain_error が発生することを確認します。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

説明

The vector-V overload checks the innovation variance Q only in the first time step (if (i == 0) check_positive(function, "Q0", Q)). Later time steps compute 1.0 / Q and log(Q) unchecked. A deterministic model whose state covariance collapses after the first update returns NaN silently:

Eigen::MatrixXd y(1, 2);  y << 0.5, 0.5;   // r = 1 variable, T = 2
Eigen::MatrixXd F(1, 1);  F << 1.0;
Eigen::MatrixXd G(1, 1);  G << 1.0;
Eigen::VectorXd V(1);     V << 0.0;         // passes check_nonnegative
Eigen::MatrixXd W(1, 1);  W << 0.0;         // passes check_pos_semidefinite
Eigen::VectorXd m0(1);    m0 << 0.0;
Eigen::MatrixXd C0(1, 1); C0 << 1.0;
double lp = stan::math::gaussian_dlm_obs_lpdf<false>(y, F, G, V, W, m0, C0);
// lp = -nan, no exception

At t = 0, Q = 1 > 0 so the check passes; the update collapses C to zero, so from t = 1 on, Q = 0, Q_inv = inf, and the log density is NaN. The doc comment promises std::domain_error for non-PSD matrices in the Kalman filter.

Environment:
  • Ubuntu 22.04.5 LTS (WSL2, kernel 6.18.33.2-microsoft-standard-WSL2), x86_64
  • stan-dev/math develop @ d20b238b9c
  • g++ 11.4.0 (Ubuntu 22.04), -std=c++17
主要言語
C++
スター
845
フォーク
225
平均マージ
3日 9時間
マージ済み PR(30日)
12

環境構築

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

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