সর্বাধিক


17

এই প্রশ্নে যেমন বলা হয়েছে , কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের সর্বাধিক র‌্যাঙ্ক n−1 যেখানে n নমুনার আকার এবং তাই যদি কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের মাত্রা নমুনার আকারের সমান হয়, তবে এটি একক হবে। আমি বুঝতে পারি না কেন আমরা কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের সর্বোচ্চ র‌্যাঙ্ক এন থেকে বিয়োগ করি ।1n


1
অন্তর্দৃষ্টি পেতে, 3D মধ্যে n=2 পয়েন্ট সম্পর্কে ভাবেন । এই পয়েন্টগুলি যে সাব-স্পেসে থাকে তার মাত্রা কত? আপনি কি তাদের একটি লাইনে ফিট করতে পারবেন (1 ডি সাবস্পেস)? অথবা আপনার কি প্লেন (2 ডি সাবস্পেস) দরকার?
— অ্যামিবা বলছে মনিকাকে

সুতরাং আপনি কি বুঝতে পারছেন যে n=2 1 কোভেরিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের র‌্যাঙ্কের দিকে নিয়ে যায়? ঠিক আছে, আসুন n=3 পয়েন্ট নেওয়া যাক । আপনি কি দেখতে পাচ্ছেন যে আপনি সর্বদা তাদের 2 ডি প্লেনে ফিট করতে পারেন?
— অ্যামিবা বলছে মনিকাকে

4
@ অ্যামিবা আপনার উদাহরণটি পরিষ্কার ছিল তবে আমি বুঝতে পারি না যে আপনার উদাহরণের মধ্যে হাইপার-প্লেনের ফিটিং এবং কোভারিয়েন্স ম্যাট্রিক্সের মধ্যে কী সম্পর্ক?
— ব্যবহারকারী 3070752

বিলম্বের জন্য দুঃখিত;)
— ব্যবহারকারী 3070752

উত্তর:


20

নমুনা সহভেদাংক ম্যাট্রিক্স দেওয়া পক্ষপাতিত্বহীন মূল্নির্ধারক ডাটা পয়েন্টের x আমি ∈ আর ঘ হয় সি = 1nxi∈Rdযেখানে points x =∑xi/nসমস্ত পয়েন্টের তুলনায় গড়। আসুন(xi- ˉ x )ziহিসাবে চিহ্নিতকরি। 1

C=1n−1∑i=1n(xi−x¯)(xi−x¯)⊤,
x¯=∑xi/n(xi−x¯)zi ফ্যাক্টরটি র‌্যাঙ্কটি পরিবর্তন করে না, এবং যোগফলের প্রতিটি পদটি (সংজ্ঞা অনুসারে) র‌্যাঙ্ক1 থাকে, সুতরাং প্রশ্নের মূলটি নিম্নরূপ:1n−11

কেন আছে র্যাঙ্ক এন - 1 এবং র্যাঙ্ক না এন , মনে হবে যেমন, কারণ আমরা summing হয় এন rank- 1 ম্যাট্রিক্স?∑zizi⊤n−1nn1

উত্তরটি হ'ল কারণ আমি স্বাধীন নই। নির্মাণ করে, ∑ z i = 0 । আপনি কি জানেন তাই আপনি যদি এন - 1 এর z- র আমি , তারপর গত অবশিষ্ট z- র এন সম্পূর্ণরূপে নির্ধারিত হয়; আমরা n স্বতন্ত্র র‌্যাঙ্ক- 1 ম্যাট্রিক্সের যোগফল দিচ্ছি না , আমরা কেবল n - 1 স্বতন্ত্র র‌্যাঙ্ক- 1 ম্যাট্রিক্সের যোগফল দিচ্ছি এবং তারপরে আরও একটি র‌্যাঙ্ক 1 ম্যাট্রিক্স যুক্ত করব যা বাকী অংশগুলি সম্পূর্ণ রৈখিকভাবে নির্ধারিত হয়। এই শেষ সংযোজন সামগ্রিক স্থান পরিবর্তন করে না।zi∑zi=0n−1ziznn1n−111

আমরা এই সরাসরি দেখতে পারেন যদি আমরা পুনর্লিখন হিসাবে z- র এন = - এন - 1 Σ আমি = 1 z- র আমি , এবং এখন উপরে অভিব্যক্তি সেটিকে প্লাগ: এন Σ আমি = 1 z- র আমি z- র ⊤ আমি = ঢ - 1 ∑ i = 1 z আমি z ⊤ i + ( - এন - 1 ∑ i = 1∑zi=0

zn=−∑i=1n−1zi,
এখনযোগফলের মধ্যেকেবলমাত্র n - 1 পদ বাকী রয়েছে এবং এটি পরিষ্কার হয়ে যায় যে পুরো যোগফলটির সর্বাধিক n - 1 থাকতে পারে ।
∑i=1nzizi⊤=∑i=1n−1zizi⊤+(−∑i=1n−1zi)zn⊤=∑i=1n−1zi(zi−zn)⊤.
n−1n−1

এই ফলাফল, যাইহোক, কেন সমাহার এর নিরপেক্ষ অনুমানক এর ফ্যাক্টর এবং1নয়1n−1 ।1n

উপরের মন্তব্যে আমি জ্যামিতিক অন্তর্নিহিত নির্দেশটি হ'ল যে কোনও ব্যক্তি 2D তে যে কোনও দুটি বিন্দুতে সর্বদা 1D রেখায় ফিট করতে পারে এবং 3 ডি-তে কোনও তিন পয়েন্টের সাথে একটি 2 ডি বিমানকে সর্বদা ফিট করতে পারে, অর্থাৎ উপসরের মাত্রিকতা সর্বদা ; এটি কেবলমাত্র কাজ করে কারণ আমরা ধরে নিই যে আমাদের পয়েন্টগুলিতে ফিট করার জন্য এই লাইনটি (এবং বিমান) "কাছাকাছি চলে যেতে পারে"। এই লাইনটি (বা বিমান) "পজিশনিং" যেমন এটি ˉ x এর মধ্য দিয়ে যায় এটি উপরের বীজগণিত যুক্তিতে কেন্দ্রীকরণের সমতুল্য।n−1x¯


0

কিছুটা ছোট, আমি বিশ্বাস করি, ব্যাখ্যাটি এরকম হয়:

আসুন ম্যাট্রিক্স n x m ম্যাট্রিক্স x স্যাম্পল ডেটা পয়েন্টের সংজ্ঞা দিন যেখানে n হল বেশ কয়েকটি ভেরিয়েবল এবং m প্রতিটি প্রতিটি ভেরিয়েবলের জন্য কয়েকটি নমুনা। আসুন আমরা ধরে নিই যে কোনও ভেরিয়েবল লিনিয়ার নির্ভরশীল নয়।

পদে x হয় min(n,m) ।

আসুন সংজ্ঞায়িত ম্যাট্রিক্স n এক্স m ম্যাট্রিক্স z rowwise এর কেন্দ্রিক ভেরিয়েবল:

z=x−E[x]

কেন্দ্রিক ডেটা র‌্যাঙ্ক হয়ে যায় min(n,m−1)

∑i=1mz∗i=0

z

x

cov(x,x)=1m−1zzT

rank(zzT)

rank(zzT)=rank(z)=min(n,m−1)

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.