Czy ktoś może wyjaśnić, jak mam 5 lat, ten problem na podstawie książki ESL Hastie?


9

Pracuję nad książką ESL Hastie i mam trudności z pytaniem 2.3. Pytanie jest następujące:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Rozważamy oszacowanie najbliższego sąsiada w punkcie początkowym, a to równanie podaje medianę odległości od początku do najbliższego punktu danych. Nie mam pojęcia, od czego zacząć, jeśli chodzi o próbę uzyskania tego.

Wiem, że większość punktów danych znajduje się bliżej granicy przestrzeni próbki, niż do jakiegokolwiek innego punktu danych (przekleństwo wymiarowości), ale mam problem z przetłumaczeniem tego na sens algebry liniowej / prawdopodobieństwa.

Dzięki!


4
Co oznacza „ELI5” w tytule? Jeśli chcesz wyprowadzić to równanie, musisz zacząć od modelu prawdopodobieństwa punktów w piłce: co to za model? (Proszę nie wymagać od czytelników, aby odwoływali się do książki lub innej strony, aby zrozumieć twoje pytanie.)
— whuber

3
@ whuber Zgadzam się - akronimy to straszny schemat mieszania.
— Sycorax mówi Przywróć Monikę

14
Masz pięć lat Podziękowania dla Ciebie za chęć zrozumienia języka angielskiego, ale musisz poczekać do szóstego roku życia. To książka dla dużych chłopców i dziewcząt.
— Nick Cox,

4
Pięciolatek może zacząć od spojrzenia na jednowymiarowy przypadek (p = 1). A kiedy to będzie już gotowe, zabierz to stamtąd.
— Mark L. Stone

3
Jeśli mamy zamiar przeliterować ELI5, co z ESL?
— mdewey

Odpowiedzi:


15

Pozwolić r być odległością od źródła i pozwolić V0[p] być objętością hipersfery w jednostce pwymiary Następnie objętość zawarta w hipersferze o promieniur jest

V[r]=V0[p]rp

Jeśli pozwolimy P=V[r]/V0[p] oznacz ułamek objętości zawartej w tej hipersferze i zdefiniuj R=rp, następnie

P[R]=R

Jeśli punkty danych są równomiernie rozmieszczone w obrębie kuli jednostkowej, to dla 0≤R≤1 powyższy wzór jest funkcją skumulowanego rozkładu (CDF) dla R. Jest to równoważne jednolitej gęstości prawdopodobieństwa dlaR w przedziale jednostkowym, tj p[R]=P′[R]=1. Tak więc, jak wskazał Mark Stone w komentarzach, możemy zmniejszyćp skrzynka wymiarowa do równoważnego problemu 1D.

Teraz, jeśli mamy jeden punkt R, z definicji mamy CDF Pr[R≤ρ]=P[ρ]i . Jeśli jest najmniejszą wartością spośród punktów, a wszystkie punkty są niezależne, to CDF dla jest podane przez (jest to standardowy wynik teorii jednowymiarowej wartości ekstremalnej ).Pr[R≥ρ]=1−P[ρ]Rminn

Pr[Rmin≥ρ]=Pr[R≥ρ]n=(1−ρ)n

Z definicji mediany mamy które możemy przepisz jako co odpowiada pożądanemu wynikowi.

12=Pr[(Rmin)med≥R]=(1−R)n
(1−dp)n=12

EDYCJA: Próba odpowiedzi w stylu „ ELI5 ”, w trzech częściach.

  1. W przypadku 1D z jednym punktem odległość jest równomiernie rozłożona na , więc mediana będzie wynosić .[0,1]12

  2. W 1D rozkład minimum na punktów jest pierwszym przypadkiem tej potęgi.nn

  3. W wymiarach odległość nie jest równomiernie rozłożona, ale wynosi.prrp


1
Ha ha, skomentowałem, że pięciolatek może zacząć od spojrzenia na przypadek p = 1. Pomyślałem o dodaniu komentarza, że ​​4-latek może nie tylko zacząć od przypadku p = 1, ale także n = 1. Ale pomyślałem, że pozwolę temu 5-latkowi to zrozumieć.
— Mark L. Stone,

1
Zwróć uwagę, że kiedy odpowiedziałem na pytanie, było to po tym, jak @fcop wyjaśnił: „Rozważ N punktów danych równomiernie rozmieszczonych w kuli jednostkowej p-wymiarowej wyśrodkowanej na początku. Pokaż, że mediana odległości od początku do początku najbliższy punkt danych podaje ... ”. Zatem piłka jednostkowa w odniesieniu do normy w przestrzeni wymiarowej. Następnie pytanie zostało przywrócone do oryginału, który różni się i nie jest tak jasny. (Patrz łańcuch komentarzy pod oryginalnym pytaniem.)L2p
— GeoMatt22
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.