多元高斯分布函数

1、 n n n元向量

假设 n n n元随机变量 X X X
X = [ X 1 , X 2 , ⋯ , X i , ⋯ , X n ] T μ = [ μ 1 , μ 2 , ⋯ , μ i , ⋯ , μ n ] T σ = [ σ 1 , σ 2 , ⋯ , σ i , ⋯ , σ n ] T X i ∼ N ( μ i , σ i 2 ) \begin{split} X&=[X_1,X_2,\cdots,X_i,\cdots ,X_n]^T\\ \mu&= [\mu_1,\mu_2,\cdots,\mu_i,\cdots,\mu_n]^T\\ \sigma&= [\sigma_1,\sigma_2,\cdots,\sigma_i,\cdots,\sigma_n]^T\\ X_i&\sim N(\mu_i,\sigma_i^2)\\ \end{split} XμσXi=[X1,X2,,Xi,,Xn]T=[μ1,μ2,,μi,,μn]T=[σ1,σ2,,σi,,σn]TN(μi,σi2)
Σ \Sigma Σ为协方差矩阵。
Σ = [ C o n v ( X 1 , X 1 ) C o n v ( X 1 , X 2 ) ⋯ C o n v ( X 1 , X n ) C o n v ( X 2 , X 1 ) C o n v ( X 2 , X 2 ) ⋯ C o n v ( X 2 , X n ) ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ C o n v ( X n , X 1 ) C o n v ( X n , X 2 ) ⋯ C o n v ( X n , X n ) ] \begin{split} \Sigma&=\left[\begin{matrix} Conv(X_1,X_1) & Conv(X_1,X_2) & \cdots & Conv(X_1,X_n) \\ Conv(X_2,X_1) & Conv(X_2,X_2) & \cdots & Conv(X_2,X_n) \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ Conv(X_n,X_1) & Conv(X_n,X_2) & \cdots & Conv(X_n,X_n) \\ \end{matrix}\right] \end{split} Σ= Conv(X1,X1)Conv(X2,X1)Conv(Xn,X1)Conv(X1,X2)Conv(X2,X2)Conv(Xn,X2)Conv(X1,Xn)Conv(X2,Xn)Conv(Xn,Xn)
X 1 , X 2 , ⋯ , X i , ⋯ , X n X_1,X_2,\cdots,X_i,\cdots ,X_n X1,X2,,Xi,,Xn之间相互独立时,有
Σ = [ σ 1 2 0 ⋯ 0 0 σ 2 2 ⋯ 0 ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ 0 0 ⋯ σ n 2 ] \begin{split} \Sigma&=\left[\begin{matrix} \sigma_1^2 & 0 & \cdots & 0 \\ 0 & \sigma_2^2 & \cdots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & \cdots & \sigma_n^2 \\ \end{matrix}\right] \end{split} Σ= σ12000σ22000σn2

2 、 n n n元高斯分布

p ( X ) = 1 ( 2 π ) n 2 ⋅ ∣ Σ ∣ 1 2 ⋅ e − ( X − μ ) T Σ − 1 ( X − μ ) 2 \begin{split} p(X)&=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{n}{2}}\cdot|\Sigma|^{\frac{1}{2}}}\cdot e^{-\frac{(X-\mu)^T\Sigma^{-1}(X-\mu)}{2}} \end{split} p(X)=(2π)2n∣Σ211e2(Xμ)TΣ1(Xμ)
其中, ∣ Σ ∣ |\Sigma| ∣Σ∣为协方差矩阵 Σ \Sigma Σ的行列式

3、1元高斯分布

此时
X = [ X 1 ] μ = [ μ 1 ] σ = [ σ 1 ] X 1 ∼ N ( μ 1 , σ 1 2 ) Σ = [ σ 1 2 ] \begin{split} X&=[X_1]\\ \mu&= [\mu_1]\\ \sigma&= [\sigma_1]\\ X_1&\sim N(\mu_1,\sigma_1^2)\\ \Sigma&=[\sigma_1^2] \end{split} XμσX1Σ=[X1]=[μ1]=[σ1]N(μ1,σ12)=[σ12]

p ( X 1 ) = 1 ( 2 π ) n 2 ⋅ ∣ Σ ∣ 1 2 ⋅ e − ( X − μ ) T Σ − 1 ( X − μ ) 2 = 1 ( 2 π ) 1 2 ⋅ ( σ 1 2 ) 1 2 ⋅ e − ( X 1 − μ 1 ) T ( σ 1 2 ) − 1 ( X 1 − μ 1 ) 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ e − ( X 1 − μ 1 ) 2 2 ⋅ σ 1 2 \begin{split} p(X_1)&=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{n}{2}}\cdot|\Sigma|^{\frac{1}{2}}}\cdot e^{-\frac{(X-\mu)^T\Sigma^{-1}(X-\mu)}{2}} \\ &=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{1}{2}}\cdot (\sigma_1^2)^{\frac{1}{2}}}\cdot e^{-\frac{(X_1-\mu_1)^T (\sigma_1^2)^{-1}(X_1-\mu_1)}{2}} \\ &=\frac{1}{\sqrt{2\pi} \cdot \sigma_1}\cdot e^{-\frac{(X_1-\mu_1)^2}{2\cdot \sigma_1^2}} \\ \end{split} p(X1)=(2π)2n∣Σ211e2(Xμ)TΣ1(Xμ)=(2π)21(σ12)211e2(X1μ1)T(σ12)1(X1μ1)=2π σ11e2σ12(X1μ1)2

2、相互独立的2元高斯分布

此时
X = [ X 1 , X 2 ] T μ = [ μ 1 , μ 2 ] T σ = [ σ 1 , σ 2 ] T X i ∼ N ( μ i , σ i 2 ) Σ = [ σ 1 2 0 0 σ 2 2 ] \begin{split} X&=[X_1,X_2]^T\\ \mu&= [\mu_1,\mu_2]^T\\ \sigma&= [\sigma_1,\sigma_2]^T\\ X_i&\sim N(\mu_i,\sigma_i^2)\\ \Sigma&=\left[\begin{matrix} \sigma_1^2 & 0 \\ 0 & \sigma_2^2 \\ \end{matrix}\right] \end{split} XμσXiΣ=[X1,X2]T=[μ1,μ2]T=[σ1,σ2]TN(μi,σi2)=[σ1200σ22]
p ( X ) = p ( [ X 1 , X 2 ] T ) = 1 ( 2 π ) n 2 ⋅ ∣ Σ ∣ 1 2 ⋅ e − ( X − μ ) T Σ − 1 ( X − μ ) 2 = 1 ( 2 π ) 2 2 ⋅ ∣ σ 1 2 0 0 σ 2 2 ∣ 1 2 ⋅ e − ( [ X 1 X 2 ] − [ μ 1 μ 2 ] ) T [ σ 1 2 0 0 σ 2 2 ] − 1 ( [ X 1 X 2 ] − [ μ 1 μ 2 ] ) 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ σ 2 ⋅ e − [ X 1 − μ 1 X 2 − μ 2 ] T [ 1 σ 1 2 0 0 1 σ 2 2 ] [ X 1 − μ 1 X 2 − μ 2 ] 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ σ 2 ⋅ e − [ X 1 − μ 1 , X 2 − μ 2 ] [ 1 σ 1 2 0 0 1 σ 2 2 ] [ X 1 − μ 1 X 2 − μ 2 ] 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ σ 2 ⋅ e − [ X 1 − μ 1 σ 1 2 , X 2 − μ 2 σ 2 2 ] [ X 1 − μ 1 X 2 − μ 2 ] 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ σ 2 ⋅ e − ( X 1 − μ 1 ) 2 σ 1 2 − ( X 2 − μ 2 ) 2 σ 2 2 2 = 1 2 π ⋅ σ 1 ⋅ e − ( X 1 − μ 1 ) 2 2 σ 1 2 ⋅ 1 2 π ⋅ σ 2 ⋅ e − ( X 2 − μ 2 ) 2 2 σ 2 2 \begin{split} p(X)&=p([X_1,X_2]^T) \\ &=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{n}{2}}\cdot|\Sigma|^{\frac{1}{2}}}\cdot e^{-\frac{(X-\mu)^T\Sigma^{-1}(X-\mu)}{2}} \\ &=\frac{1}{(2\pi)^{\frac{2}{2}}\cdot \left|\begin{matrix} \sigma_1^2 & 0 \\ 0 & \sigma_2^2 \\ \end{matrix}\right|^{\frac{1}{2}}}\cdot e^{-\frac{\Bigg(\left[\begin{matrix} X_1 \\ X_2 \\ \end{matrix}\right]-\left[\begin{matrix} \mu_1 \\ \mu_2 \\ \end{matrix}\right]\Bigg)^T\left[\begin{matrix} \sigma_1^2 & 0 \\ 0 & \sigma_2^2 \\ \end{matrix}\right]^{-1}\Bigg(\left[\begin{matrix} X_1 \\ X_2 \\ \end{matrix}\right]-\left[\begin{matrix} \mu_1 \\ \mu_2 \\ \end{matrix}\right]\Bigg)}{2}} \\ &=\frac{1}{2\pi\cdot \sigma_1\cdot \sigma_2}\cdot e^{-\frac{\left[\begin{matrix} X_1 -\mu_1\\ X_2 -\mu_2 \\ \end{matrix}\right]^T\left[\begin{matrix} \frac{1}{\sigma_1^2} & 0 \\ 0 & \frac{1}{\sigma_2^2} \\ \end{matrix}\right] \left[\begin{matrix} X_1-\mu_1 \\ X_2-\mu_2 \\ \end{matrix}\right]}{2}} \\ &=\frac{1}{2\pi\cdot \sigma_1\cdot \sigma_2}\cdot e^{-\frac{\left[\begin{matrix} X_1 -\mu_1, X_2 -\mu_2 \\ \end{matrix}\right]\left[\begin{matrix} \frac{1}{\sigma_1^2} & 0 \\ 0 & \frac{1}{\sigma_2^2} \\ \end{matrix}\right] \left[\begin{matrix} X_1-\mu_1 \\ X_2-\mu_2 \\ \end{matrix}\right]}{2}} \\ &=\frac{1}{2\pi\cdot \sigma_1\cdot \sigma_2}\cdot e^{-\frac{\left[\begin{matrix} \frac{X_1 -\mu_1}{\sigma_1^2}, \frac{X_2 -\mu_2}{\sigma_2^2} \\ \end{matrix}\right] \left[\begin{matrix} X_1-\mu_1 \\ X_2-\mu_2 \\ \end{matrix}\right]}{2}} \\ &=\frac{1}{2\pi\cdot \sigma_1\cdot \sigma_2}\cdot e^{-\frac{\frac{(X_1 -\mu_1)^2}{\sigma_1^2}-\frac{(X_2 -\mu_2)^2}{\sigma_2^2}}{2}} \\ &=\frac{1}{\sqrt{2\pi}\cdot \sigma_1}\cdot e^{-\frac{(X_1 -\mu_1)^2}{2\sigma_1^2}} \cdot \frac{1}{\sqrt{2\pi}\cdot \sigma_2}\cdot e^{-\frac{(X_2 -\mu_2)^2}{2\sigma_2^2}} \end{split} p(X)=p([X1,X2]T)=(2π)2n∣Σ211e2(Xμ)TΣ1(Xμ)=(2π)22 σ1200σ22 211e2([X1X2][μ1μ2])T[σ1200σ22]1([X1X2][μ1μ2])=2πσ1σ21e2[X1μ1X2μ2]T[σ12100σ221][X1μ1X2μ2]=2πσ1σ21e2[X1μ1,X2μ2][σ12100σ221][X1μ1X2μ2]=2πσ1σ21e2[σ12X1μ1,σ22X2μ2][X1μ1X2μ2]=2πσ1σ21e2σ12(X1μ1)2σ22(X2μ2)2=2π σ11e2σ12(X1μ1)22π σ21e2σ22(X2μ2)2

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/900366.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

洞察 Linux 进程管理

一、进程和线程的概念 1.进程 (1)概念 进程是程序在操作系统中的一次执行过程,是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程是程序的执行实例,拥有独立的资源(如内存、文件描述符等)。每个进程在创建时会被…

PyTorch 实现图像版多头注意力(Multi-Head Attention)和自注意力(Self-Attention)

本文提供一个适用于图像输入的多头注意力机制(Multi-Head Attention)PyTorch 实现,适用于 ViT、MAE 等视觉 Transformer 中的注意力计算。 模块说明 输入支持图像格式 (B, C, H, W)内部转换为序列 (B, N, C),其中 N H * W多头注…

每日一题(小白)字符串娱乐篇16

分析题意可以了解到本题要求在一串字符串中找到所有组合起来排序递增的字符串。我们可以默认所有字符在字符串中的上升序列是1,从第一个字符开始找,如果后面的字符大于前面的字符就说明这是一个上序列那么后面字符所在的数组加一,如果连接不上…

Ubuntu 22 Linux上部署DeepSeek R1保姆式操作详解(Xinference方式)

一、安装步骤 1.基础环境安装 安装显卡驱动、cuda,根据自己硬件情况查找相应编号,本篇不介绍这部分内容,只给出参考指令,详情请读者自行查阅互联网其它参考资料。 sudo apt install nvidia-utils-565-server sudo apt install…

Immutable.js 完全指南:不可变数据的艺术与实践

引言 在现代前端开发中,状态管理是一个核心挑战。随着应用复杂度增加,如何高效、安全地管理应用状态变得至关重要。Immutable.js 是 Facebook 推出的一个 JavaScript 库,它提供了持久化不可变数据结构,可以帮助开发者更好地管理应…

字符串数据类型的基本运算

任务描述 本关任务:从后台输入任意三个字符串,求最大的字符串。 相关知识 字符串本身是存放在一块连续的内存空间中,并以’\0’作为字符串的结束标记。 字符指针变量本身是一个变量,用于存放字符串的第 1 个字符的地址。 字符数…

Ubuntu 22.04 一键部署openManus

openManus 前言 OpenManus-RL,这是一个专注于基于强化学习(RL,例如 GRPO)的方法来优化大语言模型(LLM)智能体的开源项目,由来自UIUC 和 OpenManus 的研究人员合作开发。 前提要求 安装deepseek docker方式安装 ,windows 方式安装,Linux安装方式

PDF 转图片,一行代码搞定!批量支持已上线!

大家好,我是程序员晚枫。今天我要给大家带来一个超实用的功能——popdf 现在支持 PDF 转图片了,而且还能批量操作!是不是很激动?别急,我来手把手教你玩转这个功能。 1. 一行代码搞定单文件转换 popdf 的核心就是简单暴…

《比特城的机密邮件:加密、签名与防篡改的守护之战》

点击下面图片带您领略全新的嵌入式学习路线 🔥爆款热榜 88万阅读 1.6万收藏 第一章:风暴前的密令 比特城的议会大厅内,首席长老艾德文握着一卷足有半人高的羊皮纸,眉头紧锁。纸上是即将颁布的《新纪元法典》——这份文件不仅内…

8.用户管理专栏主页面开发

用户管理专栏主页面开发 写在前面用户权限控制用户列表接口设计主页面开发前端account/Index.vuelangs/zh.jsstore.js 后端Paginator概述基本用法代码示例属性与方法 urls.pyviews.py 运行效果 总结 欢迎加入Gerapy二次开发教程专栏! 本专栏专为新手开发者精心策划了…

http://noi.openjudge.cn/_2.5基本算法之搜索_1804:小游戏

文章目录 题目深搜代码宽搜代码深搜数据演示图总结 题目 1804:小游戏 总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB 描述 一天早上,你起床的时候想:“我编程序这么牛,为什么不能靠这个赚点小钱呢?”因此你决定编写一个小游戏。 游戏在一…

发生梯度消失, 梯度爆炸问题的原因,怎么解决?

目录 一、梯度消失的原因 二、梯度爆炸的原因 三、共同的结构性原因 四、解决办法 五、补充知识 一、梯度消失的原因 梯度消失指的是在反向传播过程中,梯度随着层数的增加指数级减小(趋近于0),导致浅层网络的权重几乎无法更新…

【USRP】srsRAN 开源 4G 软件无线电套件

srsRAN 是SRS开发的开源 4G 软件无线电套件。 srsRAN套件包括: srsUE - 具有原型 5G 功能的全栈 SDR 4G UE 应用程序srsENB - 全栈 SDR 4G eNodeB 应用程序srsEPC——具有 MME、HSS 和 S/P-GW 的轻量级 4G 核心网络实现 安装系统 Ubuntu 20.04 USRP B210 sudo …

ChatGPT 4:解锁AI文案、绘画与视频创作新纪元

文章目录 一、ChatGPT 4的技术革新二、AI文案创作:精准生成与个性化定制三、AI绘画艺术:从文字到图像的神奇转化四、AI视频制作:自动化剪辑与创意实现五、知识库与ChatGPT 4的深度融合六、全新的变革和机遇《ChatGPT 4 应用详解:A…

在js中数组相关用法讲解

数组 uniqueArray 简单数组去重 /*** 简单数组去重* param arr* returns*/ export const uniqueArray <T>(arr: T[]) > [...new Set(arr)];const arr1 [1,1,1,1 2, 3];uniqueArray(arr); // [1,2,3]uniqueArrayByKey 根据 key 数组去重 /*** 根据key数组去重* …

RT-Thread ulog 日志组件深度分析

一、ulog 组件核心功能解析 轻量化与实时性 • 资源占用&#xff1a;ulog 核心代码仅需 ROM<1KB&#xff0c;RAM<0.2KB&#xff0c;支持在资源受限的MCU&#xff08;如STM32F103&#xff09;中运行。 • 异步/同步模式&#xff1a;默认采用异步环形缓冲区&#xff08;rt_…

T113s3远程部署Qt应用(dropbear)

T113-S3 是一款先进的应用处理器&#xff0c;专为汽车和工业控制市场而设计。 它集成了双核CortexTM-A7 CPU和单核HiFi4 DSP&#xff0c;提供高效的计算能力。 T113-S3 支持 H.265、H.264、MPEG-1/2/4、JPEG、VC1 等全格式解码。 独立的硬件编码器可以编码为 JPEG 或 MJPEG。 集…

12.青龙面板自动化我的生活

安装 docker方式 docker run -dit \ -v /root/ql:/ql/data \ -p 5700:5700 \ -e ENABLE_HANGUPtrue \ -e ENABLE_WEB_PANELtrue \ --name qinglong \ --hostname qinglong \ --restart always \ whyour/qinglongk8s方式 https://truecharts.org/charts/stable/qinglong/ he…

Maven 远程仓库推送方法

步骤 1&#xff1a;配置 pom.xml 中的远程仓库地址 在项目的 pom.xml 文件中添加 distributionManagement 配置&#xff0c;指定远程仓库的 URL。 xml 复制 <project>...<distributionManagement><!-- 快照版本仓库 --><snapshotRepository><id…

Spring Boot 日志 配置 SLF4J 和 Logback

文章目录 一、前言二、案例一&#xff1a;初识日志三、案例二&#xff1a;使用Lombok输出日志四、案例三&#xff1a;配置Logback 一、前言 在开发 Java 应用时&#xff0c;日志记录是不可或缺的一部分。日志可以记录应用的运行状态、错误信息和调试信息&#xff0c;帮助开发者…