เมทริกซ์ที่แน่นอนกึ่งบวกทุกตัวสอดคล้องกับเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วมหรือไม่?


12

มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วมจะต้องแน่นอนกึ่งบวกอย่างไรก็ตามเป็นจริงสนทนา?

นั่นคือเมทริกซ์แน่นอนกึ่งบวกทุกตัวนั้นตรงกับเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วมหรือไม่?

คำตอบ:


12

ไปตามคำจำกัดความของ PD และ PSD ที่นี่ใช่ฉันคิดอย่างนั้นเพราะเราสามารถทำได้โดยการก่อสร้าง ฉันจะสมมติว่าอาร์กิวเมนต์ง่ายกว่าเล็กน้อยที่คุณหมายถึงเมทริกซ์ที่มีองค์ประกอบจริง แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสมมันจะขยายไปถึงเมทริกซ์ที่ซับซ้อน

ให้เป็นเมทริกซ์ PSD ที่แท้จริง จากคำจำกัดความที่ฉันเชื่อมโยงกับมันจะเป็นแบบสมมาตร จริงใด ๆ สมมาตรบวกแน่นอนเมทริกซ์สามารถเขียนเป็น T ซึ่งสามารถทำได้โดยถ้ากับฉากและเส้นทแยงมุมและเป็นเมทริกซ์ขององค์ประกอบรากที่ชาญฉลาดของDดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีตำแหน่งเต็มAAA=LLTL=QDQTA=QDQTQDDD

ให้เป็นตัวแปรสุ่มเวกเตอร์ของมิติที่เหมาะสมด้วยเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วม (ซึ่งง่ายต่อการสร้าง)ZI

จากนั้นมีความแปรปรวนเมทริกซ์LZA

[อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี ในทางปฏิบัติมีประเด็นเกี่ยวกับตัวเลขหลายอย่างที่ต้องจัดการหากคุณต้องการผลลัพธ์ที่ดีและ - เนื่องจากปัญหาปกติของการคำนวณจุดลอยตัว - คุณจะได้สิ่งที่คุณต้องการโดยประมาณ นั่นคือความแปรปรวนประชากรคำนวณมักจะไม่ตรง แต่สิ่งนี้เป็นปัญหาเสมอเมื่อเราคำนวณสิ่งต่าง ๆ จริง ๆ ]LZ A


ในขณะที่มันเป็นความจริงที่การสลายตัวเป็นไปได้โดยไม่ต้องยศเต็มรูปแบบขั้นตอนวิธี Cholesky เท่านั้นทำงานร่วมกับปกติ ดังนั้นหากไม่มีอันดับเต็มมันจะไม่สามารถสลายตัว Cholesky ได้ คอมพิวเตอร์สามารถทำการย่อยสลายนี้ในกรณีเอกฐานโดย diagonalization (แม้ว่าจะแพงกว่านี้มาก)A=LLA
Horst Grünbusch

@Horst: ทำไมสามเหลี่ยมต่ำ L=QDQT
อะมีบา

1
@amoeba ในขณะที่เราสามารถจัดระเบียบได้ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีรูปสามเหลี่ยมที่ต่ำกว่าเพื่อให้อาร์กิวเมนต์ทำงานได้ - เป็นคุณลักษณะของ Cholesky แต่ไม่จำเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่จะทำงาน
Glen_b -Reinstate Monica

1
@Glen การมีสมมาตรเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเป็น PSD หรือคำจำกัดความนั้นเป็นหนึ่งในหลาย ๆ
114

1
@ 114 สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างสมมาตรและ PSD ดูmath.stackexchange.com/questions/516533/…
Frank
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.