Co dzieje się ze współczynnikiem prawdopodobieństwa, gdy gromadzonych jest coraz więcej danych?


11

Niech fa , sol i h są gęstości i załóżmy, że masz xja∼h , ja∈N. . Co dzieje się ze współczynnikiem prawdopodobieństwa

∏ja=1nfa(xja)sol(xja)
jakn→∞? (Czy to się zbiega? Do czego?)

Na przykład możemy założyć h=sol . Interesujący jest również ogólny przypadek.



4
@ Xi'an. Myślę, że dodanie tego pytania do SE pozwala na powiązanie między pytaniami w odpowiedzi. Chociaż mogą występować podobieństwa odpowiedzi, pytania nie są takie same.
— John

1
Dzięki za link. Pytanie to nie jest duplikatem, chociaż odpowiedzi na moje pytanie mogą dotyczyć rozbieżności Kullbacka-Leiblera.
— Olivier

Odpowiedzi:


15

Jeśli weźmie się logarytm tego produktu, i zamienia go w średnią ˉ r n=1

r=log⁡∏ja=1nfa(xja)sol(xja)=∑ja=1nlog⁡fa(xja)sol(xja)
stosuje się prawo wielkich liczb, stąd uzyskuje się prawie pewną zbieżność ˉ r n a.s. ⟶ Eh[logf(X)
r¯n=1n∑ja=1nlog⁡fa(xja)sol(xja)
zakładając, że ta całka jest dobrze zdefiniowana [kontrprzykłady są łatwe do zdobycia].
r¯n⟶tak jakmih[log⁡fa(X)sol(X)]=∫Xlog⁡fa(x)sol(x)h(x)rex

Na przykład, jeśli , g i h są gęstościami dla rozkładów normalnych ze średnimi , odpowiednio, μ 1 , μ 2 i zero, wszystkie z wariancją 1, wartość ∫ X log f ( x )fasolhμ1μ2) to ∫ X { ( x - μ 1 ) 2 - ( x - μ 2 2 ) }

∫Xlog⁡fa(x)sol(x)h(x)rex
∫X{(x-μ1)2)-(x-μ2)2))}φ(x)rex=μ12)-μ2)2).

Należy również zauważyć, że bez uśrednienia, iloczyn prawie na pewno zbiega się do zera (gdyxi∼h(x)

∏ja=1nfa(xja)h(xja)
xja∼h(x)). Podczas gdy iloczyn prawie na pewno zbiega się do zera lub nieskończoności w zależności od tego, czyglubfjest bliżejhw sensie dywergencji Kullbacka-Leiblera (gdyxi∼h(x)
∏ja=1nfa(xja)sol(xja)
solfahxja∼h(x)).

sol=h

1
fa=solfa=hsol≠hsol=hfa≠hfa≠hfa≠solsol≠hfasolh

h

1
r=nrn

0

Zn=∏janp(x)q(x)

W.n=1nlosol(Zn)=1n∑janlosol(p(x)q(x))
limn→∞W.n=miq(x)[losol(p(x)q(x))]=∫Xlosol(p(x)q(x))q(x)rex

losol(za)<za-1 ∀za>0 za≠1p(x)q(x)>0p(x)≠q(x)

W.n→∫Xlosol(p(x)q(x))q(x)rex<∫X(p(x)q(x)-1)q(x)rex=∫Xp(x)rex-∫Xq(x)rex=1-1=0
limn→∞W.n<0⟹limn→∞1nlosol(Zn)<0⟹limn→∞n⋅1nlosol(Zn)=-∞⟹limn→∞losol(Zn)=-∞⟹limn→∞Zn=0 ◼

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.