Pełna macierz kowariancji (wielowymiarowa dywergencja KL)

Procesy stochastyczne. Sposoby racjonalizowania wielkich ilości informacji. Matematyka w naukach społecznych.
jaor
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 18
Rejestracja: 30 mar 2009, o 21:57
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 2 razy

Pełna macierz kowariancji (wielowymiarowa dywergencja KL)

Post autor: jaor »

Witam,
mam problem z obliczeniem [tzn. ze zrozumieniem co mam policzyć] pełnej macierzy kowariancji.
Dane mam następujące parametry rozkładu normalnego
\(\displaystyle{ \mu_{j|w_n} = \frac{\sum_{i,w_n \in u_i}x_i(j)}{\sum_{i,w_n \in u_i}1}}\)

\(\displaystyle{ \sigma_{j|w_n} = \frac{\sum_{i,w_n \in u_i} (x_i(j)-\mu_{j|w_n})^2}{(\sum_{i,w_n \in u_i}1)-1}}\)

\(\displaystyle{ \mu_{j|\overline{w_n}} = \frac{\sum_{i,w_n \not\in u_i}x_i(j)}{\sum_{i,w_n \not\in u_i}1}}\)

\(\displaystyle{ \sigma_{j|\overline{w_n}} = \frac{\sum_{i,w_n \not\in u_i} (x_i(j)-\mu_{j|\overline{w_n}})^2}{(\sum_{i,w_n \not\in u_i}1)-1}}\)

"Normalna" dywergencja Kullbacka-Leiblera wygląda następująco:
\(\displaystyle{ KL_2(p(x_j|\overline{w_i}) \parallel p(x_j|w_i)) = \frac{1}{2}(
\frac{ \sigma_{j|\overline{w_n}}^2}{\sigma_{j|w_n}^2} +
\frac{{\sigma_{j|w_n}^2}}{\sigma_{j|\overline{w_n}}^2}-2)
+ \frac{1}{2}(\mu_{j|\overline{w_n}} - \mu_{j|w_n} )^2
(\frac{1}{\sigma_{j|\overline{w_n}}} + \frac{1}{\sigma_{j|w_n}})}\)

I to wygląda prosto i przejrzyście.
Natomiast wielowymiarowa dywergencja KL dana jest następującym wzorem:

\(\displaystyle{ KL_2(p_1(x)\parallel p_2(x)) = \frac{1}{2} tr( \Sigma_1^{-1}\Sigma_2 + \Sigma_2^{-1}\Sigma_1 -2I)
+ \frac{1}{2}(\mu_1 - \mu_2)^T(\Sigma_1^{-1}+\Sigma_2^{-1})(\mu_1-\mu_2)}\)


I tu mamy właśnie ową pełną macierz kowariancji \(\displaystyle{ \Sigma}\). I szczerze powiedziawszy nie za bardzo wiem jak się wziąć za jej liczenie. Czy element tej macierzy (1,2) będzie wyglądał tak?

\(\displaystyle{ \sigma_{(j=1)|w_i} \cdot \sigma_{(j=2)|w_i}}\)

czy tak:

\(\displaystyle{ \sigma_{j|(w_i=1)} \cdot \sigma_{j|(w_i=2)}}\)

Odrobinę tego nie ogarniam, a zapewne jest to prostsze niż się wydaje

Z góry dziękuję za pomoc.
ODPOWIEDZ