เหตุใดการแจกจ่าย Cauchy จึงมีประโยชน์มาก


16

ใครช่วยยกตัวอย่างการปฏิบัติของการแจกจ่าย Cauchy ให้ฉันได้บ้าง? อะไรทำให้เป็นที่นิยม


3
ฉันท้าทายสมมติฐาน - จริง ๆ แล้วมันได้รับความนิยมในฐานะแบบจำลองเชิงปฏิบัติ * หรือไม่? (ถ้าเป็นคุณรู้ได้อย่างไรนอกเหนือจากการดูตัวอย่างการปฏิบัติแล้ว?) ...* [มันถูกใช้อย่างกว้างขวางในตัวอย่างในตำราเพราะความเรียบง่ายและเป็นตัวอย่างในการทำสิ่งต่าง ๆ แต่ฉันสงสัยว่าสิ่งเหล่านั้นมีประโยชน์ บางครั้งมันถูกใช้ก่อนหน้านี้ แต่นั่นไม่ใช่แบบจำลองข้อมูล]
Glen_b

ฉันเห็นตัวอย่างการใช้งานจริงบางอย่างจากการศึกษาของฉันโดยเฉพาะสำหรับอัลกอริทึม MCMC ดังนั้นฉันจึงสงสัยว่ามันจะสามารถนำไปใช้สำหรับการเงินหรือ ML
Maria Lavrovskaya

เมื่อคุณพูดว่า "สำหรับอัลกอริทึม MCMC" คุณหมายถึง "เป็นแบบเบย์มาก่อน" หรือคุณหมายถึง "เป็นแบบจำลองสำหรับข้อมูลในกรอบงานเบย์" หรืออย่างอื่น?
Glen_b -Reinstate Monica

สำหรับการคำนวณแบบลำดับชั้นมาก่อนและอ้างอิงก่อน
Maria Lavrovskaya

2
การใช้งานก่อนหน้านี้เป็นเพราะคุณสมบัติของการกระจาย (โดยทั่วไปจุดมุ่งหมายคือการให้ข้อมูลบางอย่างที่อ่อนแอก่อน); จากถ้อยคำของคำถามที่ฉันไม่คิดว่าคุณหมายถึงการรวมถึงนักบวช มีคำถามที่เกี่ยวข้องบ้างที่นี่: คุณสมบัติของการกระจาย Cauchy ครึ่งคืออะไร?
Glen_b -Reinstate Monica

คำตอบ:


19

นอกเหนือจากประโยชน์ในด้านฟิสิกส์แล้วการกระจาย Cauchy ยังถูกนำมาใช้ในแบบจำลองทางการเงินเพื่อเป็นตัวแทนของการเบี่ยงเบนในผลตอบแทนจากแบบจำลองการทำนาย เหตุผลสำหรับเรื่องนี้คือผู้ปฏิบัติงานด้านการเงินระมัดระวังในการใช้แบบจำลองที่มีการแจกแจงแบบเบา (เช่นการแจกแจงแบบปกติ) ในการกลับมาของพวกเขาและพวกเขาชอบที่จะไปทางอื่นและใช้การกระจายด้วยหางที่หนักมาก Cauchy) ประวัติการเงินถูกทิ้งให้เกลื่อนกลาดด้วยการทำนายภัยพิบัติตามแบบจำลองที่มีหางที่ไม่หนักพอในการแจกแจง การกระจาย Cauchy มีหางที่หนักพอที่ไม่มีช่วงเวลาและดังนั้นจึงเป็นผู้สมัครที่เหมาะสมที่สุดที่จะให้ข้อผิดพลาดกับหางที่หนักมาก

หมายเหตุว่าปัญหาของความอุดมสมบูรณ์ของหางในแง่ข้อผิดพลาดในรูปแบบทางการเงินนี้เป็นหนึ่งในเนื้อหาหลักของการวิจารณ์ที่นิยมโดยTaleb (2007) ในหนังสือเล่มนั้น Taleb ชี้ให้เห็นกรณีที่แบบจำลองทางการเงินใช้การแจกแจงแบบปกติสำหรับเงื่อนไขข้อผิดพลาดและเขาตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งนี้จะประเมินความน่าจะเป็นที่แท้จริงของเหตุการณ์ที่รุนแรงซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านการเงิน (ในมุมมองของฉันหนังสือเล่มนี้ให้คำวิจารณ์ที่พูดเกินจริงเนื่องจากแบบจำลองที่ใช้การเบี่ยงเบนอย่างหนักเป็นเรื่องธรรมดาในด้านการเงินในกรณีใด ๆ ความนิยมของหนังสือเล่มนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของปัญหา)


ขอบคุณฉันขอขอบคุณคำตอบของคุณเนื่องจากฉันคุ้นเคยกับหนังสือเล่มนี้ อย่างไรก็ตามฉันไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจประโยคนี้ของคุณอย่างถูกต้องหรือไม่ "ความสมบูรณ์ของหางในแง่ของความผิดพลาด" คุณคิดว่าจะแม่นยำมากขึ้นด้วยไหม?
Maria Lavrovskaya


ในการสนทนาทั่วไปประเภทนี้เราไม่ได้มีคุณสมบัติหางที่เฉพาะเจาะจงในใจดังนั้นความแม่นยำในการระบุความหมายของ "ความอ้วน" หรือ "ความหนัก" ของหางที่เบี่ยงเบนความสนใจไปจากคนทั่วไป มันคุ้มค่าที่จะทบทวนลักษณะของการแจกแจงแบบไขมันและการแจกแจงแบบหนาเพื่อดูคุณสมบัติที่ฉันมีอยู่ในใจ
Reinstate Monica

คุณช่วยอธิบายความแม่นยำในภาษาอังกฤษแบบธรรมดาได้ไหม? ฉันหมายความว่าฉันเข้าใจแล้วว่ามันเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับความแปรปรวน แต่ฉันก็เข้าใจว่าทำไมถ้าเราพูดถึงนักบวชเราจะได้ n0 ในตัวส่วน - ขนาดตัวอย่างก่อนหน้า
Maria Lavrovskaya

Without seeing the context of what you're talking about, what you ask is unclear. May I suggest that you pose this as a new question on this site, with all the relevant context given.
Reinstate Monica

25

The standard Cauchy distribution is derived from the ratio of two independent Normal Distributions. If XN(0,1), and YN(0,1), then XYCauchy(0,1).

การกระจาย Cauchy มีความสำคัญในวิชาฟิสิกส์ (ที่รู้จักกันในชื่อการแจกแจง Lorentz) เพราะมันเป็นคำตอบของสมการอนุพันธ์ที่อธิบายการสั่นพ้องแบบบังคับ ในสเปกโทรสโกปีมันเป็นคำอธิบายของรูปร่างของเส้นสเปกตรัมซึ่งมีการขยายเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งอะตอมทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะเดียวกันกับช่วงความถี่ที่มีอยู่ในรูปร่างเส้น

การใช้งาน:

  • ใช้ในทฤษฎีเครื่องกลและไฟฟ้ามานุษยวิทยากายภาพและปัญหาการวัดและการสอบเทียบ

  • ในวิชาฟิสิกส์เรียกว่าการแจกแจงแบบ Lorentzian ซึ่งเป็นการกระจายพลังงานของสถานะไม่แน่นอนในกลศาสตร์ควอนตัม

  • นอกจากนี้ยังใช้เพื่อจำลองจุดกระทบของเส้นตรงคงที่ของอนุภาคที่ปล่อยออกมาจากจุดกำเนิด

แหล่ง


Thank you. The first sentence is pretty helpful. I am quite far from the physics, could you give any examples considering finance or machine learning?
Maria Lavrovskaya

2
It's not really used in finance or machine learning (practically); it's used in physics (99.9% of the time). I suppose that if someone wanted to model the ratio between two independent, normally distributed variables in finance, they would use the Cauchy distribution.
Matthew Anderson

2
A reason it could be useful in finance is that it has extremely heavy tails. It has no moments, so it doesn’t make sense to say that it has high kurtosis, but it is prone to extreme observations, both high and low.
Dave

7
It is used in machine learning, in particular as a prior distribution in Bayesian inference. In particular the half-Cauchy is used as a prior for certain scale variables.
Wayne

2
@Wayne Could you please give an example, maybe a reference?
Dave
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.