Zalety odległości Jeffries Matusita


11

Według niektórych artykułów, które czytam, powszechnie stosuje się odległość Jeffriesa i Matusity. Ale nie mogłem znaleźć wielu informacji na ten temat, z wyjątkiem poniższej formuły

JMD (x, y) = ∑(xi2−yi2)22

Jest podobny do odległości euklidesowej z wyjątkiem pierwiastka kwadratowego

E (x, y) = ∑(xi−yi)22

Pod względem klasyfikacji odległość JM jest uważana za bardziej niezawodną niż odległość euklidesowa. Czy ktoś może wyjaśnić, dlaczego ta różnica sprawia, że ​​odległość JM jest lepsza?


1
Nie mogę znaleźć wiarygodnego odniesienia, które używa tej formuły dla odległości Jeffries-Matusita. Znane przeze mnie formuły są oparte na macierzach kowariancji dla dwóch klas i wydają się nie mieć związku z podaną tutaj, ale wydaje się, że pod tą nazwą mogą istnieć dwie (lub więcej) różne rzeczy. Czy możesz podać referencję lub (jeszcze lepiej) link? BTW, to i y i liczy się przypadkiem? (Jeśli tak, istnieje naturalna interpretacja twojej formuły.)xjayja
— whuber

1
@whuber: Może i y są stać się przez p ( x ) i q ( x )xyp(x)q(x)
— user603

@ user603 Tak, myślę, że masz. Teraz ujawniają się związki z rozbieżnościami KL i miarą Battacharyya.
— whuber

Odpowiedzi:


14

Oto niektóre kluczowe różnice, poprzedzające dłuższe wyjaśnienie poniżej:

  1. Co najważniejsze: odległość Jeffriesa-Matusity dotyczy raczej rozkładów niż ogólnie wektorów.
  2. Przytoczony powyżej wzór odległości JM dotyczy tylko wektorów reprezentujących dyskretne rozkłady prawdopodobieństwa (tj. Wektorów sumujących się do 1).
  3. W przeciwieństwie do odległości euklidesowej, odległość JM można uogólnić na dowolne rozkłady, dla których można sformułować odległość Bhattacharrya.
  4. Odległość JM ma, poprzez odległość Bhattacharrya, interpretację probabilistyczną.

Odległość Jeffriesa-Matusity, która wydaje się szczególnie popularna w literaturze teledetekcji, jest transformacją odległości Bhattacharryi (popularnej miary podobieństwa między dwoma rozkładami, oznaczonej tutaj jako ) z zakresu [ 0 , inf ) do ustalonego zakresu [ 0 , √bp,q[0,inf):[0,2)]

jotM.p,q=2)(1-exp⁡(-b(p,q))

Praktyczną zaletą odległości JM, zgodnie z tym artykułem, jest to, że środek ten „ma tendencję do tłumienia wysokich wartości rozdzielności, jednocześnie przeceniając niskie wartości rozdzielności”.

Odległość Bhattacharryi mierzy odmienność dwóch rozkładów i q w następującym abstrakcyjnym sensie ciągłym: b ( p , q ) = - ln ∫ √pq Jeśli rozkładypiqsą przechwytywane przez histogramy, reprezentowane przez wektory długości jednostkowej (gdziei-ty element jest znormalizowaną liczbą dlai-tej zNprzedziałów), staje się to: b(p,q)=-ln N ∑ i = 1 √

b(p,q)=-ln⁡∫p(x)q(x)rex
pqjajaN. W konsekwencji odległość JM dla dwóch histogramów wynosi: JMp,q=√
b(p,q)=-ln⁡∑ja=1N.pja⋅qja
jotM.p,q=2)(1-∑ja=1N.pja⋅qja)
∑japja=1
jotM.p,q=∑ja=1N.(pja-qja)2)=∑ja=1N.(pja-2)pjaqja+qja)=2)(1-∑ja=1N.pja⋅qja)

+1 Bardzo dziękuję za włożenie się i zrobienie tego bardzo dobrze wykonanego wysiłku, aby wyjaśnić sytuację.
— whuber
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.