3
การกระจายของผลิตภัณฑ์สเกลาร์ของเวกเตอร์หน่วยสุ่มสองตัวในมิติ
ถ้าxx\mathbf{x}และyy\mathbf{y}สองเป็นอิสระเวกเตอร์หน่วยสุ่มRDRD\mathbb{R}^D (การกระจายอย่างสม่ำเสมอในหน่วยทรงกลม) อะไรคือการกระจายตัวของผลคูณของพวกเขา (ผลิตภัณฑ์ dot) x⋅yx⋅y\mathbf x \cdot \mathbf y ? ฉันเดาว่าDDDจะเพิ่มการกระจายอย่างรวดเร็ว (?) กลายเป็นปกติโดยมีค่าเฉลี่ยเป็นศูนย์และความแปรปรวนลดลงในส่วนของสูงขึ้นlimD→∞σ2(D)→0,limD→∞σ2(D)→0,\lim_{D\to\infty}\sigma^2(D) \to 0,แต่มีสูตรที่ชัดเจนสำหรับσ2(D)σ2(D)\sigma^2(D)หรือไม่ ปรับปรุง ฉันวิ่งไปตามสถานการณ์จำลอง ประการแรกการสร้าง 10000 คู่ของเวกเตอร์หน่วยสุ่มสำหรับD=1000D=1000D=1000มันเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าการกระจายตัวของผลคูณจุดของพวกเขาเป็นอย่างดีเสียน (ในความเป็นจริงมันค่อนข้างเสียนแล้วสำหรับD=100D=100D=100 ) ดูแผนทางด้านซ้าย ที่สองสำหรับแต่ละDDDตั้งแต่ 1 ถึง 10,000 (ด้วยขั้นตอนเพิ่มขึ้น) ฉันสร้าง 1,000 คู่และคำนวณความแปรปรวน พล็อตเข้าสู่ระบบเข้าสู่ระบบจะปรากฏบนด้านขวาและเป็นที่ชัดเจนว่าสูตรเป็นห้วงเป็นอย่างดีโดย1/D1/D1/D D โปรดทราบว่าสำหรับD=1D=1D=1และD=2D=2D=2สูตรนี้ยังให้ผลลัพธ์ที่แน่นอน (แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นในภายหลัง)