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    <journal-title>
     Advances in Pure Mathematics
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    2160-0368
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    2160-0384
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   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
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    10.4236/apm.2025.153010
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    apm-141377
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      Articles
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      Physics 
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       Mathematics
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   <title-group>
    Robustness of Variable Selection Based on Functional Response Regression Model
   </title-group>
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       Wanzhou
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       Ye
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     aDepartment of Mathematics, College of Science, Shanghai University, Shanghai, China
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    15
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      February
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    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
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     2014
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    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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    </license>
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   <abstract>
    Function-on-scalar regression is a type of function response regression used to analyze the relationship between function response and a set of scalar predictor factors. The variable selection methods of FOSR models mostly focus on the linear effects of scalar predictor factors. Therefore, in this paper, we perform robust variable selection for nonlinear FOSR models with the presence of multiple continuous covariates to further explain the behavior of function response over time. We project functional data into a low dimensional principal component space via the principal component score of the function response, in order to use the principal component score for variable selection and regression modeling. In this paper, we develop a regularized iterative algorithm based on exponential squared loss and group smoothly clipped absolute for predicting estimates of scalar factors and function coefficients, and use tuning parameters chosen by data-driven methods to achieve robustness in variable selection. The robustness of the proposed method is verified through simulation studies and demonstrated on real datasets.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Functional Data Analysis
    </kwd> 
    <kwd>
      Functional Response Regression
    </kwd> 
    <kwd>
      B-Splines
    </kwd> 
    <kwd>
      Robust Estimation
    </kwd> 
    <kwd>
      Variable Selection
    </kwd>
   </kwd-group>
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  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>With the advancement of modern technology, more and more data are recorded continuously at intervals of time, or intermittently at several discrete points in time, often stored in the form of curves and images. Functional data are essentially infinite dimensional its basic unit is the function. A common type of functional data are curves recorded during a time interval. Functional Data Analysis (FDA) includes statistical methods for such data. FDA deals with the analysis of data which is in the form of functions. The functions could be curves, images, or other types of forms, depending on the set on which the functions are recorded. Functional data analysis is mainly divided into the following three regression models: 1) scalar-on-function regression: a continuous response variable regressed on functional covariates; 2) function-on-function regression: a functional response regressed on functional predictors; 3) Function-on-scalar regression: a functional response regressed on scalar predictors. The aim of this paper is to provide robust variable selection for function-on-scalar regression models containing nonlinear scalar predictors.</p>
   <p>Function-on-scalar regression (FOSR) is an increasingly popular area of research in the analysis of functional data, e.g. Barber et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-1">
     [1]
    </xref> for genome-wide association studies (GWAS), Chen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-2">
     [2]
    </xref> for the effect of stroke severity on motor control, Goldsmith et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-3">
     [3]
    </xref> for physical activity (PA), and so on. In FOSR, a continuous functional response is typically modeled by the additive effects of a set of scalar predictors of interest, which are captured using smooth univariate coefficient functions. This has led to several methods of variable selection in the FOSR model. Chen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-2">
     [2]
    </xref> used a pre-whitening approach to account for temporal correlation within curves and proposed a variable selection procedure via group minima and maxima concave penalties (MCP) regularization with a penalized least squares technique. Barber et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-1">
     [1]
    </xref> used a penalized least squares objective function with the LASSO penalty on the basis coefficients and proposed a function-on-scalar LASSO (FSL). Fan and Reimherr <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-4">
     [4]
    </xref> further developed an adaptive FSL in high dimensions. Parodi and Reimherr <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-5">
     [5]
    </xref> proposed a functional linear adaptive mixed estimation method to achieve variable selection and smoothing for function-on-scalar regression.</p>
   <p>The vast majority of FOSR methods focus on linear effects of scalar predictors, but this may not necessarily hold true in many applications. Ghosal and Maity <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-6">
     [6]
    </xref> proposed a nonlinear function-on-scalar regression approach considering the additional nonparametric effects of the scalar predictors into the FOSR model. This paper is based on this nonlinear model for robust variable selection. It is well known that the least squares method is sensitive to outliers in the data, however, the variable selection methods discussed above are based on the least squares criterion. Therefore, it is necessary to propose a more robust variable selection method to replace the least squares method in the presence of outliers. Many loss functions are resistant to outliers, such as minimum absolute deviation loss, quantile loss, or Huber loss, which can be used for robust estimation and variable selection. In this paper, we introduce the exponential squared loss (ESL) introduced by Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-7">
     [7]
    </xref> in nonlinear FOSR to reduce the effect of outliers. ESL is a bounded continuous function, and we can control the robustness of the estimator by selecting the appropriate adjustment parameter 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       h 
     </mi> 
    </math>, that is, reducing the influence of outliers that lead to large errors. The ESL function is defined as 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        exp 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
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         <mo>
           / 
         </mo> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       h 
     </mi> 
    </math> is very large, 
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      <msub> 
       <mi>
         ϕ 
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       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≈ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, and therefore the proposed estimator is similar to the least squares estimator in the extreme case. When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       h 
     </mi> 
    </math> is small, observations with larger absolute values will have a small impact on the loss function 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and therefore have a smaller impact on the estimator.</p>
   <p>In this paper, we investigate the use of functional principal component analysis (FPCA) to project the functional response into a low-dimensional principal component space in a nonlinear FOSR model. The principal component scores are used as target variables in a regression model to analyze the effect of scalar covariates on the functional response and perform robust variable selection for the nonlinear covariates. The nonlinear covariates are approximated by a B-spline basis function, and the estimation of the coefficient function combines the FPCA eigenfunctions and the B-spline basis function. We integrate the exponential squared loss function into the nonlinear FOSR model and propose a robust variable selection process using the group SCAD regularization method. By locally linearly approximating the SCAD penalty function, it is replaced by a set of weighted LASSO penalty functions. We utilize a data-driven approach to select the smoothing parameters, which achieves robustness and establishes consistency of the proposed estimators. The estimated coefficients are projected back using univariate basis functions and eigenfunctions of the functional response to recover the effects of the scalar predictors. Finally, we show through simulations and real data applications that the proposed method performs well. When outliers are present in the dataset, our method is robust to outliers. Meanwhile, in the absence of outliers, the proposed estimation method is comparable to the least squares estimation method.</p>
   <p>The rest of this paper is organized as follows. In Section 2, we describe the estimation methods for nonlinear function-on-scalar regression and discuss the theoretical properties of the proposed estimators. In Section 3, we present the implementation algorithm for computing the estimator based on nonlinear FOSR and the criterion used to select the smoothing parameter. To demonstrate the superiority of the proposed method, in Section 4, we report and compare the simulation results and illustrate the proposed method with a real diffusion tensor imaging data example. Finally, in Section 5, the summary and conclusion of the paper are given in Section 5.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Estimation Method and Theoretical Properties</title>
   <sec id="s2_1">
    <title>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>2.1. Estimation Method</title>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Suppose that the observed data for the 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         th 
       </mtext> 
      </mrow> 
     </math> subject is 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Y 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
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        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> represents the functional response and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the corresponding scalar predictors of interest. Sometimes there might be additional control or confounding variables 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> which we want to adjust for. In this paper, we assume the functions are observed on a dense and regular grid of points 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         S 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ⊂ 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> where the functional response is observed on an irregular and sparse domain. Now, the linear FOSR model is extended to the nonlinear dynamic effect of scalar predictors, and we use the following generalized function on scalar regression (GFOSR) model proposed by Ghosal and Maity <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-6">
      [6]
     </xref>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (1)</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Here, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> represents the functional effect of the scalar predictor 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is an unknown smooth function on 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         R 
       </mi> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (twice differentiable with respect to both parameters), used to capture the functional effect of the predictor 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. The coefficient functions 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, functional response 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and the error process 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are assumed to lie in a real separable Hilbert space <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-1">
      [1]
     </xref>. In this paper, we focus our attention to 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. We assume that the covariates are centered and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a smooth function capturing marginal mean of the functional response 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, where the error functions 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are i.i.d. of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> which is a mean zero stochastic process with unknown nontrivial covariance structure.</p>
    <p>Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be independent realizations of a smooth random function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>with mean function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and covariance function 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cov 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. By the Karhunen-Loève theorem by Ash and Gardner <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-8">
      [8]
     </xref>, the random</p>
    <p>function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Y 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the overall mean</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>function; 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mtext>
         th 
       </mtext> 
      </mrow> 
     </math> orthonormal eigenfunction of the covariance function, satisfying 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∫ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> if 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 0 otherwise; 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> denotes FPC scores with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         var 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cov 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> if 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ρ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the eigenvalue corresponding to the eigenfunction 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Since</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           sup 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </munder> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <munderover> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mo>
                = 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mi>
               ∞ 
             </mi> 
            </munderover> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ξ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                ϕ 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <munderover> 
             <mo>
               ∑ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
              <mo>
                = 
              </mo> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 K 
               </mi> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </munderover> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                ξ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <msub> 
              <mi>
                ϕ 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msub> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, one can reasonably suppose that</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ≈ 
       </mo> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             K 
           </mi> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (2)</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. The approximation of (2) with a fixed 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is commonly adopted for longitudinal and functional data analysis (see Yao et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-9">
      [9]
     </xref>). To be more flexible, Hall and Mohammad <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-10">
      [10]
     </xref> considered model (2) with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. In this paper, we adopt the FPCA method of Yao et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-9">
      [9]
     </xref>, which is used to estimate the FPCA score 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, the mean function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and the eigenfunction 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Specifically, a spectral decomposition of the covariance function yields 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and thus 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is estimated by numerical integration. Thus, the model in (1) becomes:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <mrow> 
           <munder> 
            <mo>
              ∫ 
            </mo> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
           </munder> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 Y 
               </mi> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
              </msub> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mo>
                − 
              </mo> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               ϕ 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              X 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <munder> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
             </munder> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 β 
               </mi> 
               <mi>
                 j 
               </mi> 
              </msub> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 ϕ 
               </mi> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
              </msub> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <mstyle displaystyle="true"> 
            <mrow> 
             <munder> 
              <mo>
                ∫ 
              </mo> 
              <mi>
                T 
              </mi> 
             </munder> 
             <mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
              </msub> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mi>
                   M 
                 </mi> 
                 <mrow> 
                  <mi>
                    i 
                  </mi> 
                  <mi>
                    l 
                  </mi> 
                 </mrow> 
                </msub> 
                <mo>
                  , 
                </mo> 
                <mi>
                  t 
                </mi> 
               </mrow> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <msub> 
               <mi>
                 ϕ 
               </mi> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
              </msub> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ( 
               </mo> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mo>
                 ) 
               </mo> 
              </mrow> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                t 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mstyle> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <mrow> 
           <munder> 
            <mo>
              ∫ 
            </mo> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
           </munder> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               ε 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               ϕ 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ( 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
             <mo>
               ) 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              X 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mi>
              β 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (3)</p>
    <p>for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, where we define 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <mrow> 
         <munder> 
          <mo>
            ∫ 
          </mo> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </munder> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> and</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <mrow> 
         <munder> 
          <mo>
            ∫ 
          </mo> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
         </munder> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>We project the nonlinear variable 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> onto the B-spline basis function space, and expand the nonparametric function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> with B-spline basis functions as</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <mrow> 
         <munder> 
          <mo>
            ∫ 
          </mo> 
          <mi>
            T 
          </mi> 
         </munder> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              u 
            </mi> 
            <mo>
              , 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </msub> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math>. Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              B 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             : 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> denote the qth-order</p>
    <p>B-spline basis functions, where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the number of interior knots for a knot sequence 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mtext>
         ​ 
       </mtext> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. So, model (3) becomes as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               J 
             </mi> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </msub> 
           </mrow> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              B 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              δ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (4)</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>where we define 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          δ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            B 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            U 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            V 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> dimension</p>
    <p>of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ⊗ 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
      </mrow> 
     </math> dimension of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mo>
           × 
         </mo> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ⊗ 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          η 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
      </mrow> 
     </math> dimension of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              δ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ⋅ 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msubsup> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mo>
             ⋯ 
           </mo> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              δ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mo>
               ⋅ 
             </mo> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Thus, we can write the FOSR model as,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (5)</p>
    <p>Then, the robust estimator of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           δ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> can be obtained by minimizing</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Q 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ξ 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math> (6)</p>
    <p>where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the ESL function. We select variables for all scalar predictors, including linear and nonlinear variables, and group them. We group the variables 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math> to be selected into, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> where each 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> represents a group of variables. Specifically, when 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, the effect of all control or confounding variables 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, is divided into a group that is either simultaneously selected or simultaneously 0. When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            δ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             l 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         l 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> each nonlinear predictor 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is divided into a group, with the projection coefficients under the B-spline basis forming a group for variable selection. We use the group penalty function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                γ 
              </mi> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for group variable selection, where</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               j 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
      </mrow> 
     </math>, where d is the number of variables within theth group. In this</p>
    <p>paper, we use the group smoothly clipped absolute deviation (SCAD) regularization method, thus proposing to minimizing:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ξ 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              p 
            </mi> 
            <mi>
              λ 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (7)</p>
    <p>The SCAD penalty of Fan and Li <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-11">
      [11]
     </xref> is defined in the following way,</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             &lt; 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 a 
               </mi> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                λ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              | 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             &gt; 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             . 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>for some 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &gt; 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. Where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the Euclidean norm of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the penalty function with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        λ 
      </mi> 
     </math> as a regularization parameter. When the loss function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is the least square loss, it is the least squares (LS) method proposed by Wang, et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-12">
      [12]
     </xref>. When the loss function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the least absolute deviation loss, there is a LAD estimation method.</p>
   </sec>
   <sec id="s2_2">
    <title>2.2. Theoretical Properties</title>
    <p>In this subsection, we discuss the theoretical properties of the proposed estimators. We apply local linear smoothing to the mean function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        μ 
      </mi> 
     </math>. Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mo>
          ^ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be the estimated smooth surface of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         cov 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> obtained through local quadratic fitting, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mi>
          μ 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> be the bandwidths of the estimated values 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mo>
         ^ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ^ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>, respectively. We use the symbol 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ⋅ 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
        </mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> to denote the Euclidean norm for vectors and the 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          L 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          T 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> norm for functions defined on 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        T 
      </mi> 
     </math>. Let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         ″ 
       </mo> 
      </msup> 
     </math> present the first and second derivatives of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        f 
      </mi> 
     </math>, respectively. We impose the following regularity conditions:</p>
    <p>(C1) The mean function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and the covariance function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are</p>
    <p>smooth, and the estimation error satisfies: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           sup 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            μ 
          </mi> 
          <mo>
            ^ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           μ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msqrt> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </msqrt> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           sup 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mrow> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
          <mo>
            ^ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msqrt> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <msubsup> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
              <mi>
                G 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </msqrt> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, thus FPCA estimation characteristic function</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> converge to the real characteristic function:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sup 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mo>
             ^ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msqrt> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                h 
              </mi> 
              <mi>
                μ 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </msqrt> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>(C2) Error function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ε 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a finite variance with a mean of zero, satisfy the 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cov 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            ε 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         ≠ 
       </mo> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, so that the FPCA score 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> satisfies consistency: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ξ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mover> 
        <mo>
          → 
        </mo> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </mover> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>(C3) The matrix 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Z 
         </mi> 
         <msup> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is positively definite and the eigenvalues are bounded, where the dimension of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        Z 
      </mi> 
     </math> is fixed. There exists a positive constant 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        M 
      </mi> 
     </math> such that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         M 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, for all 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>(C4) The functional coefficient 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          δ 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for some integer 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mo>
         ≥ 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, and the spline order 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        q 
      </mi> 
     </math> satisfies 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         ≥ 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          C 
        </mi> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           φ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              φ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mi>
                r 
              </mi> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mo>
             ∈ 
           </mo> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               0 
             </mn> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> means the space of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        r 
      </mi> 
     </math>-th order smooth function.</p>
    <p>(C5) The distance between neighboring knots 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          H 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          τ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mi>
           max 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          H 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. For some constant 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> such that</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         H 
       </mi> 
       <mo>
         / 
       </mo> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mi>
           min 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          H 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mi>
           max 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mo>
           ≤ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            H 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            H 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         o 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            N 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>(C6) 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mo>
             ″ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             ε 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         &gt; 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, for all 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        t 
      </mi> 
     </math> and any 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mo>
         &gt; 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Remark 1 The conditions (C1) and (C2) are the consistency and asymptotic results derived by Yao et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-9">
      [9]
     </xref> for estimating the FPC score 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ξ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>. Therefore, in this paper, the function FPCA scores 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> can be used as the target variable, and the estimated coefficients can be projected back using the univariate basis functions and the eigenfunctions of the functional response to recover the influence of the scalar predictor. The conditions (C3)-(C5) are standard in spline estimation literature, where the number of nodes 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> for B-splines should satisfy</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <munder> 
        <mrow> 
         <mi>
           lim 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mo>
           → 
         </mo> 
         <mi>
           ∞ 
         </mi> 
        </mrow> 
       </munder> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mo>
              / 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        C 
      </mi> 
     </math> is some nonzero constant. Condition (C6) is introduced by Yao et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-13">
      [13]
     </xref> as an additional tuning parameter to automatically</p>
    <p>select based on observed data, ensuring that the objective function has a local minimum.</p>
    <p>Theorem 1 Suppose that the conditions (C1)-(C6) are satisfied, if 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then we have</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
           <mo>
             ^ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            γ 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
            <mo>
              / 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 r 
               </mi> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         p 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Remark 2 Based on the convergence rate in Theorem 1, we can see that our proposed method provides the optimal rate of convergence 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
            <mo>
              / 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 r 
               </mi> 
               <mo>
                 + 
               </mo> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> established by Stone <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-14">
      [14]
     </xref> for estimating the functional coefficients. When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, the optimal convergence rate becomes 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          O 
        </mi> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
            <mo>
              / 
            </mo> 
            <mn>
              5 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. In the studies of Fan and Li <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-11">
      [11]
     </xref> and Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-7">
      [7]
     </xref>, similar variable selection methods have been proven to be consistent and asymptotically normal. Therefore, the asymptotic property of our method still holds if the above conditions are satisfied.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Computational Algorithm and Tuning Parameter Selection</title>
   <sec id="s3_1">
    <title>3.1. Computational Algorithm</title>
    <p>In this paper, we develop a new iterative algorithm using the local linear approximation (LLA) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-15">
      [15]
     </xref> to the group SCAD method and combining it with the exponential square loss function. The minimization problem of the objective function is solved through iterative reweighted least squares. Since the SCAD penalty function itself is non-convex, the LLA approximation is used to transform it into a weighted LASSO, which penalizes different groups of variables with different weights, and the weights are updated at each iteration, thereby enhancing the robustness of variable selection. The ESL function is applied to the residuals to reduce the effect of outliers on the objective function.</p>
    <p>In the LLA method, we perform a local linear approximation on the SCAD</p>
    <p>penalty function: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          p 
        </mi> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                γ 
              </mi> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ≈ 
       </mo> 
       <msub> 
        <msup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mi>
                γ 
              </mi> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  m 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              γ 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ‖ 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>,where:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <msup> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mi>
          λ 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msubsup> 
              <mi>
                γ 
              </mi> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mi>
                  m 
                </mi> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mo>
              ‖ 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mtable columnalign="left"> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
             if 
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 γ 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   m 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </msubsup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mi>
               λ 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
              <mi>
                γ 
              </mi> 
              <mo>
                | 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               a 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
             if 
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             &lt; 
           </mo> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 γ 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   m 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </msubsup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ≤ 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mn>
             0 
           </mn> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mtext>
             if 
           </mtext> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
             <mrow> 
              <msubsup> 
               <mi>
                 γ 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   m 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
              </msubsup> 
             </mrow> 
             <mo>
               ‖ 
             </mo> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             &gt; 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
           <mi>
             λ 
           </mi> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Thus, the SCAD penalty function is approximated as a weighted group LASSO:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            p 
          </mi> 
          <mi>
            λ 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ≈ 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the weight updated at each iteration, let 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mi>
           D 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Then our objective Function (7) becomes:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         L 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ξ 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mi>
             q 
           </mi> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              w 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
              <mrow> 
               <msub> 
                <mi>
                  γ 
                </mi> 
                <mi>
                  l 
                </mi> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mo>
                ‖ 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (8)</p>
    <p>Derive this equation with respect to 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math> and set it to 0, resulting in the following equation:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msubsup> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              ξ 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            W 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0. 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (9)</p>
    <p>Under ESL loss, let the weight matrix 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> be calculated from the derivatives</p>
    <p>of ESL: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          w 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             ϕ 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mi>
         exp 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              r 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. With</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            w 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Then Equation (9) becomes:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            W 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
           <mi>
             L 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           Z 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            W 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
           <mi>
             C 
           </mi> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
           <mi>
             D 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         γ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (10)</p>
    <p>Update 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        γ 
      </mi> 
     </math> as in each iteration step:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mo>
          ^ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               E 
             </mi> 
             <mi>
               S 
             </mi> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mi>
             Z 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               S 
             </mi> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
       <mo>
         . 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Therefore, the iterative calculation process for 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          γ 
        </mi> 
        <mo>
          ^ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               γ 
             </mi> 
             <mo>
               ^ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              0 
            </mn> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msubsup> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mo>
             ⋯ 
           </mo> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               γ 
             </mi> 
             <mo>
               ^ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              q 
            </mi> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is as follows:</p>
    <p>Step 1: Obtain initial values using least squares estimation 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mn>
            0 
          </mn> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mi>
             Z 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Step 2: Given 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>: Calculate the residual weight matrix 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           W 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, where the residual is 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msubsup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msubsup> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Step 3: Given 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, calculate the LLA approximation weights for SCAD 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           w 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Step 4: Update 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> through iterative reweighted least squares: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           γ 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             m 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              Z 
            </mi> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               E 
             </mi> 
             <mi>
               S 
             </mi> 
             <mi>
               L 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mi>
             Z 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               S 
             </mi> 
             <mi>
               C 
             </mi> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
             <mi>
               D 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <msup> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mtext>
          T 
        </mtext> 
       </msup> 
       <msub> 
        <mi>
          W 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mi>
           S 
         </mi> 
         <mi>
           L 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         ξ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Step 5: Repeat steps 2 to 4 until convergence. If 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
           <mo>
             ⌢ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             γ 
           </mi> 
           <mo>
             ⌢ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ‖ 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is less than a predetermined threshold, the final estimate of γ is obtained.</p>
   </sec>
   <sec id="s3_2">
    <title>3.2. The Choice of Tuning Parameters</title>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>The parameter 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        K 
      </mi> 
     </math> is the number of eigenbases in the function principal component analysis, and the parameter 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        J 
      </mi> 
     </math> is the number of B-spline bases used to approximate the nonlinear parameters as a linear model. To select the number of these two basis functions more robustly, we use the following weighted generalized cross-validation (GCV) statistic:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 ξ 
               </mi> 
               <mo>
                 − 
               </mo> 
               <mi>
                 Z 
               </mi> 
               <mi>
                 η 
               </mi> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mtext>
              T 
            </mtext> 
           </msup> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              W 
            </mi> 
            <mo>
              ⌢ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               Y 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
             <mi>
               η 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             n 
           </mi> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mi>
                 t 
               </mi> 
               <mrow> 
                <mo>
                  ( 
                </mo> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   K 
                 </mi> 
                 <mo>
                   , 
                 </mo> 
                 <mi>
                   J 
                 </mi> 
                </mrow> 
                <mo>
                  ) 
                </mo> 
               </mrow> 
              </mrow> 
              <mo>
                / 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mi>
                 n 
               </mi> 
               <mi>
                 k 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Z 
         </mi> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                Z 
              </mi> 
              <mtext>
                T 
              </mtext> 
             </msup> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                W 
              </mi> 
              <mo>
                ^ 
              </mo> 
             </mover> 
             <mi>
               Z 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <msup> 
          <mi>
            Z 
          </mi> 
          <mtext>
            T 
          </mtext> 
         </msup> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            W 
          </mi> 
          <mo>
            ⌢ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Thus, the optimal number of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        K 
      </mi> 
     </math> and</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        J 
      </mi> 
     </math> is obtained by 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            K 
          </mi> 
          <mo>
            ^ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mo>
            ^ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         min 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mi>
         V 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           K 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           J 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. In order to achieve consistency in variable selection, we use the extended Bayesian information criterion (EBIC) <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-16">
      [16]
     </xref> of a corresponding Gaussian likelihood for choosing the penalty parameter 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        λ 
      </mi> 
     </math>. For the parameter 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        a 
      </mi> 
     </math> in the SCAD penalty function, following the suggestion of Fan and Li <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-11">
      [11]
     </xref>, we adopt 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3.7 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> for implementation. The tuning parameter 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        h 
      </mi> 
     </math> impacts the efficiency of the proposed estimator. To attain high efficiency, we adopt the approach of Yao et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-13">
      [13]
     </xref> to select 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        h 
      </mi> 
     </math>.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Simulation and Application</title>
   <sec id="s4_1">
    <title>4.1. Simulation Studies</title>
    <p>In this subsection, we implement several simulation studies to investigate the finite sample performance of the proposed method. We take the sample sizes of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         50 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         100 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         200 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> and generate the data from the nonlinear FOSR model:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mn>
              20 
            </mn> 
           </mrow> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              ε 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Here, we have the coefficient functions given by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         8 
       </mn> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             50 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          / 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           100 
         </mn> 
        </mrow> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             50 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             50 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, the nonparametric functions are given by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msup> 
       <mi>
         exp 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             100 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             π 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             100 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         16 
       </mn> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             50 
           </mn> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The rest of the nonlinear functions 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are set to zero. The exogenous covariates 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ~ 
       </mo> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and the predictors of interest 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ~ 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The error process 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is generated as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            I 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ~ 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mn>
             0.5 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ξ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         ~ 
       </mo> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mn>
             0.75 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The response 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is observed on a grid of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         80 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. The values of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        K 
      </mi> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        J 
      </mi> 
     </math> (number of B-spline basis) were chosen from a two-dimensional grid with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           6 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           7 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           9 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>In order to examine the accuracy of the proposed method, we use the standard deviation of the integrated squared error (ISE), which is defined as</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mtext>
         ISE 
       </mtext> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <mrow> 
           <munder> 
            <mo>
              ∫ 
            </mo> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
           </munder> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 { 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msub> 
                 <mover accent="true"> 
                  <mi>
                    η 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ^ 
                  </mo> 
                 </mover> 
                 <mi>
                   j 
                 </mi> 
                </msub> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <msub> 
                 <mi>
                   η 
                 </mi> 
                 <mi>
                   j 
                 </mi> 
                </msub> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
               </mrow> 
               <mo>
                 } 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math>. Besides, we use the mean square prediction error</p>
    <p>(MSPE) to assess the accuracy of prediction. MSPE is given by</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mtext>
         MSPE 
       </mtext> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mi>
          N 
        </mi> 
       </mfrac> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           N 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <mrow> 
           <munder> 
            <mo>
              ∫ 
            </mo> 
            <mi>
              T 
            </mi> 
           </munder> 
           <mrow> 
            <msup> 
             <mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 { 
               </mo> 
               <mrow> 
                <msubsup> 
                 <mover accent="true"> 
                  <mi>
                    Y 
                  </mi> 
                  <mo>
                    ^ 
                  </mo> 
                 </mover> 
                 <mi>
                   i 
                 </mi> 
                 <mo>
                   * 
                 </mo> 
                </msubsup> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ( 
                 </mo> 
                 <mi>
                   t 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ) 
                 </mo> 
                </mrow> 
                <mo>
                  − 
                </mo> 
                <mstyle displaystyle="true"> 
                 <munderover> 
                  <mo>
                    ∑ 
                  </mo> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     j 
                   </mi> 
                   <mo>
                     = 
                   </mo> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </mrow> 
                  <mi>
                    p 
                  </mi> 
                 </munderover> 
                 <mrow> 
                  <msub> 
                   <mi>
                     η 
                   </mi> 
                   <mi>
                     j 
                   </mi> 
                  </msub> 
                  <mrow> 
                   <mo>
                     ( 
                   </mo> 
                   <mi>
                     t 
                   </mi> 
                   <mo>
                     ) 
                   </mo> 
                  </mrow> 
                  <msubsup> 
                   <mi>
                     Z 
                   </mi> 
                   <mrow> 
                    <mi>
                      i 
                    </mi> 
                    <mi>
                      j 
                    </mi> 
                   </mrow> 
                   <mo>
                     * 
                   </mo> 
                  </msubsup> 
                 </mrow> 
                </mstyle> 
               </mrow> 
               <mo>
                 } 
               </mo> 
              </mrow> 
             </mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math>, where the independent samples</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Z 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are generated for the test set, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mstyle displaystyle="true"> 
          <munderover> 
           <mo>
             ∑ 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mo>
              = 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mn>
              20 
            </mn> 
           </mrow> 
          </munderover> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 i 
               </mi> 
               <mi>
                 l 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               , 
             </mo> 
             <mi>
               t 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mstyle> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>are estimated from the training data.</p>
    <p>To demonstrate the effectiveness of the algorithm described in Section 4, we generated data with a sample size of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         100 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> and used cubic splines of order 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> to approximate the nonlinear predictor variables. The tuning parameters 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         J 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        h 
      </mi> 
     </math>selected by the proposed process are approximately 5, 7, and 3.5, respectively.</p>
    <p>In order to show the robustness of the proposed approach, we simulated three types of outlier contamination: outliers in the function response, outliers in the predictor variables, and outliers in both the function response and scalar predictor. To introduce outliers in the function response, we assumed that 10% of the response curves of the original sample were contaminated by outlier curves, denoted as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           ^ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, so that the contaminated function response data 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mn>
          0 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            R 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is treated as a numerical simulation, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          R 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is a Bernoulli random variable such that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         P 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            R 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0.1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. To introduce outliers in the predictor variables, we randomly selected subsets of the predictors from the original sample and contaminated them with peaks values. The detail mechanisms for producing the outlier response 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and outliers in scalar predictors are described as follows:</p>
    <p>Scenario 1. No outliers. In this setting, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>Scenario 2. When the outlier is in the function response. The outlier curve 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is generated as 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msubsup> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          * 
        </mo> 
       </msubsup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mi>
          I 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              U 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              U 
            </mi> 
            <mi>
              i 
            </mi> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             v 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mo>
         ⋯ 
       </mo> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are random values taken from a uniform distribution on 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∪ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mi>
            u 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         I 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mo>
          ⋅ 
        </mo> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the indicator function, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            U 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            U 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be an interval in 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for the 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mtext>
         th 
       </mtext> 
      </mrow> 
     </math> subject, where 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          U 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is randomly chosen from 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        v 
      </mi> 
     </math> is a constant. The 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> control the strength of outliers while the constant 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        v 
      </mi> 
     </math> determines the contamination length of each outlier curve. We set 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mi>
          u 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         10 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0.5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> in the scenario.</p>
    <p>Scenario 3. When the outliers are in the scalar predictors. We randomly select 5% of the predictors that are contaminated by the high leverage outliers 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            * 
          </mo> 
         </msubsup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            * 
          </mo> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mo>
           ⋯ 
         </mo> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             p 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Scenario 4. When the outliers are both in the function response and in the scalar predictor. We consider the contaminated error distribution 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0.8 
       </mn> 
       <mi>
         N 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mn>
             0.5 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         0.2 
       </mn> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, which is used to produce outliers with a heavy-tailed error distribution for data set.</p>
    <p>For each scenario, our method is compared with the other two methods. Since the method proposed in this paper is based on the exponential square loss function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         exp 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              t 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            / 
          </mo> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, our model is called ESL. When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is the square loss function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, it is the least squares (LS) method proposed by Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-12">
      [12]
     </xref>. When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          ϕ 
        </mi> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, it leads to the least absolute deviation method (LAD). For each scenario, 100 repetitions are used, and the numerical results are recorded in the following four tables. First, as shown in <xref ref-type="table" rid="table1">
      Table 1
     </xref>, when there are no outliers in the dataset and the error distribution is normal, the ISE and MSPE values of the ESL estimator are close to those of the LS estimator. This means that for datasets without outliers, the performance of these two methods is comparable. Moreover, the LS estimator performs best because its sample mean and the standard deviations of ISE and MSPE are smaller than those of the proposed ESL and LAD estimators. Second, from <xref ref-type="table" rid="tableTables 2-4">
      Tables 2-4
     </xref>, we can see that the ESL estimator produces smaller ISE and MSPE values than the LS and LAD estimators. This indicates that for datasets with outliers, the proposed ESL method outperforms the LS and LAD methods. This is mainly because when there are some very large outliers in the dataset, the proposed ESL method places more weight on the “most likely” data around the true value, thereby achieving a robust estimator. Finally, the ISE and MSPE values of the ESL estimator decrease with increasing sample size 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        n 
      </mi> 
     </math>, which confirms the consistency result established in Theorem 1. In summary, the proposed ESL method has certain advantages in variable selection and estimation.</p>
   </sec>
   <sec id="s4_2">
    <title>4.2. Application</title>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>In this subsection, we apply the proposed method to analyze the real DTI dataset collected from the NIH Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) study, which is available at <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-http://adni.loni.usc.edu/">
      http://adni.loni.usc.edu/
     </xref>. The DTI data includes 213 subjects. For each subject, we calculate the fractional anisotropy (FA) curve along the midsagittal skeleton of the corpus callosum at m = 83 positions, as shown in</p>
    <table-wrap id="table1">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table1">
       Table 1
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Table 1. Simulation results of the averages (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) and the standard deviations (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) of integrated squared error (ISE) and mean square prediction error (MSPE) under Scenario 1.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">n</p></td> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Methods</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ISE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center"></p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">MSPE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.532</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.214</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.763</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.473</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.438</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.186</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.516</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.432</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.732</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.278</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.928</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.675</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">100</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.273</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.106</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.316</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.127</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.258</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.103</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.308</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.119</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.376</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.145</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.531</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.193</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">200</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.124</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.032</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.078</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.026</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.121</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.032</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.076</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.025</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.183</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.054</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.117</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.041</p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <table-wrap id="table2">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table2">
       Table 2
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Table 2. Simulation results of the averages (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) and the standard deviations (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) of integrated squared error (ISE) and mean square prediction error (MSPE) under Scenario 2.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">n</p></td> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Methods</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ISE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center"></p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">MSPE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.574</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.203</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.837</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.413</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">3.486</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">2.693</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">13.723</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">7.516</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.904</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.523</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">3.841</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">1.967</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">100</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.241</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.098</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.564</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.139</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">2.773</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.392</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">5.103</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">2.877</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.339</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.124</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.072</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.438</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">200</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.134</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.045</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0..341</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.113</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.747</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">1.219</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">2.914</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">1.485</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.202</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.074</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.12%"><p style="text-align:center">0.517</p></td> 
       <td class="acenter" width="18.14%"><p style="text-align:center">0.149</p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <table-wrap id="table3">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table3">
       Table 3
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Table 3. Simulation results of the averages (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) and the standard deviations (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) of integrated squared error (ISE) and mean square prediction error (MSPE) under Scenario 3.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">n</p></td> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">Methods</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">ISE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center"></p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">MSPE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.728</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.165</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">2.137</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.413</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">87.72</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">31.46</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">486.7</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">103.2</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">14.47</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">16.82</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">63.59</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">89.74</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">100</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.341</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.105</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">0.536</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.153</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">83.45</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">16.82</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">253.6</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">41.67</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">12.97</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">8.183</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">39.26</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">23.92</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">200</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.179</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.063</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">0.218</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.072</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">76.81</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">11.74</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">165.3</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">17.23</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">11.34</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">3.769</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">14.35</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">6.138</p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <table-wrap id="table4">
     <label>
      <xref ref-type="table" rid="table4">
       Table 4
      </xref></label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Table 4. Simulation results of the averages (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) and the standard deviations (×10<sup>−</sup><sup>2</sup>) of integrated squared error (ISE) and mean square prediction error (MSPE) under Scenario 4.</title>
     </caption>
     <table class="MsoTableGrid custom-table" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> 
      <tr> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">n</p></td> 
       <td rowspan="2" class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">Methods</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">ISE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center"></p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">MSPE</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center"></p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">Aver.</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">std</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">50</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.931</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.273</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">2.928</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.773</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">673.5</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">703.4</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">2156</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">2013</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">32.18</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">132.6</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">107.3</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">388.5</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">100</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.452</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.156</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">0.763</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.248</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">756.1</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">514.9</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">1235</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">891.4</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">15.14</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">14.42</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">42.37</p></td> 
       <td class="custom-bottom-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">28.36</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td rowspan="3" class="custom-top-td acenter" width="16.34%"><p style="text-align:center">200</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">ESL</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">0.237</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.083</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">0.153</p></td> 
       <td class="custom-top-td acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">0.076</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LS</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">548.6</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">413.7</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">409.6</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">314.9</p></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">LAD</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.68%"><p style="text-align:center">12.16</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">6.297</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.82%"><p style="text-align:center">13.54</p></td> 
       <td class="acenter" width="16.67%"><p style="text-align:center">9.433</p></td> 
      </tr> 
     </table>
    </table-wrap>
    <p>
     <xref ref-type="fig" rid="fig1">
      Figure 1
     </xref>. We refer to Smith et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-17">
      [17]
     </xref> for a detailed description of the application of this data.</p>
    <fig id="fig1" position="float">
     <label>Figure 1</label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Figure 1. For 213 subjects, fractional anisotropy (FA) curves were calculated for 

       <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
         <mi>
          
   m
  
         </mi>
  
         <mo>
          
   =
  
         </mo>
  
         <mn>
          
   83
  
         </mn>
 
        </mrow>

       </math> locations along the sagittal skeleton in the corpus callosum.</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302568-rId536.jpeg?20250320023053" />
    </fig>
    <p>We applied the model proposed in this paper,</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         μ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           p 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             i 
           </mi> 
           <mi>
             j 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mi>
            β 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            t 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mi>
           q 
         </mi> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
             <mi>
               l 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             , 
           </mo> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          ε 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, to this dataset. Here, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>categorical predictors (dummy encoded) with linear effects 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          β 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the continuous predictors. In this study, we regarded gender (coded by a dummy variable indicating males), handedness (coded by a dummy variable indicating left-handedness), education level, Alzheimer’s disease (AD) status, and mild cognitive impairment (MCI) status as categorical predictors, and age as a continuous variable. We centered all the functional responses and scalar predictors at zero mean. Then, we use the proposed ESL method to analyze the ADNI data, which approximates the nonlinear scalar function using cubic splines of order 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         q 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>. The first five panels of <xref ref-type="fig" rid="fig2">
      Figure 2
     </xref> show the estimated function coefficients of these five linear variables. We note that the function coefficient corresponding to gender takes positive values for the most part, while the functional coefficients of the other four predictors take negative values. This indicates that males tend to have higher FA values than females, and that patients with AD and MCI have lower FA values. Left-handedness or higher education level may lead to smaller FA values. The last graph shows the effect of continuous predicted age on FA values, which decrease with age and decline more rapidly than FA values during normal aging. These results are consistent with the previous analysis by Cai et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-18">
      [18]
     </xref>.</p>
    <fig id="fig2" position="float">
     <label>Figure 2</label>
     <caption>
      <title>
       <xref ref-type="bibr" rid="scirp.141377-"></xref>Figure 2. Estimated functional coefficients (×10<sup>−</sup><sup>3</sup>) for gender, handedness, education, AD, age and MCI for the ADNI data.</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/5302568-rId548.jpeg?20250320023052" />
    </fig>
    <p>To evaluate the predictive performance of the model, we randomly divided 213 samples into a training set containing 149 samples and a testing set containing 64 samples. We use the training set to estimate the function coefficients and then predict the response in the test set. We use mean squared prediction error (MSPE) to verify the quality of the prediction, and the smaller the MSPE, the better the prediction. Based on 100 random splits, we obtained LS estimation average MSPEs and their standard deviations of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0.74 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           10 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0.21 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           10 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, respectively. We obtained the average MSPEs and standard deviation of our proposed ESL estimator, which are 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0.69 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           10 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0.18 
       </mn> 
       <mo>
         × 
       </mo> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mn>
           10 
         </mn> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math>, respectively. These results indicate that our proposed method is preferred when considering the robustness of predictive performance.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Conclusions</title>
   <p>In order to better explain the behavior of the function response over time, this paper develops a robust variable selection procedure for the nonlinear FOSP model containing continuous type. The function response is projected into a low-dimensional principal component space by using functional principal component analysis, and the principal component scores are used for variable selection and regression modeling. A robust variable selection for all scalar predictors is achieved by combining the ESL function with the group SCAD regularization method. To implement the computational procedure of the proposed method, we propose an iterative algorithm based on the LLA method. The tuning parameters are selected through a data driven program to achieve the robustness of variable selection. Simulation studies and real data analysis show that when there are outliers in the function response or scalar predictors, the proposed method can select the relevant predictors.</p>
   <p>There are still some problems worth solving in the future research. In this paper, all linear covariates are divided into a group, which can either be selected or rejected at the same time. This condition is too strict and has limitations in practical application. Therefore, the variable selection of paper for scalar predictors with nonlinear covariates needs further study. When nonlinear covariates have high dimensional characteristics, robust variable selection for functional response regression is a significant topic for continued research.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
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