जब एक नमूने के सहसंयोजक मैट्रिक्स की गणना की जाती है, तो क्या एक सममित और सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स प्राप्त करने की गारंटी होती है?
वर्तमान में मेरी समस्या में 4600 अवलोकन वैक्टर और 24 आयामों का एक नमूना है।
जब एक नमूने के सहसंयोजक मैट्रिक्स की गणना की जाती है, तो क्या एक सममित और सकारात्मक-निश्चित मैट्रिक्स प्राप्त करने की गारंटी होती है?
वर्तमान में मेरी समस्या में 4600 अवलोकन वैक्टर और 24 आयामों का एक नमूना है।
जवाबों:
वैक्टर का एक नमूना के लिए , साथ , नमूना मतलब वेक्टर है
और नमूना सहसंयोजक मैट्रिक्स
एक नॉनजो वेक्टर के लिए , हमारे पास
इसलिए, हमेशा सकारात्मक अर्ध-निश्चित है ।
के सकारात्मक निश्चित होने के लिए अतिरिक्त स्थिति को व्हीलर की टिप्पणी में दिया गया था। यह इस प्रकार है।
परिभाषित करें , । किसी भी nonzero , शून्य है अगर और केवल अगर , प्रत्येक । मान लीजिए कि सेट spans । फिर, वास्तविक संख्याएँ जैसे कि । लेकिन फिर हमारे पास , जो कि , एक विरोधाभास है। इसलिए, यदि का स्पैन , तोआर एक n कश्मीर [ z 1 ... z n ] = कश्मीरसकारात्मक निश्चित है । यह स्थिति बराबर है ।
एक सही सहसंयोजक मैट्रिक्स हमेशा सममित और सकारात्मक * अर्ध * निश्चित होता है।
दो चर के बीच सहसंयोजक को ।
यदि आप और के पदों को बदलते हैं तो यह समीकरण नहीं बदलता है । इसलिए मैट्रिक्स को सममित होना पड़ता है।य
यह भी सकारात्मक होना चाहिए * अर्ध- * निश्चित क्योंकि:
आप हमेशा अपने चर का रूपांतरण इस तरह से कर सकते हैं कि सहसंयोजक-मैट्रिक्स विकर्ण हो जाए। विकर्ण पर, आप अपने रूपांतरित चर के रूपांतरों को देखते हैं जो या तो शून्य या सकारात्मक हैं, यह देखना आसान है कि यह रूपांतरित मैट्रिक्स को सकारात्मक अर्धवार्षिक बनाता है। हालांकि, चूंकि परिभाषा की परिभाषा परिवर्तन-अपरिवर्तनीय है, इसलिए यह निम्नानुसार है कि किसी भी चुने हुए समन्वय प्रणाली में सहसंयोजक-मैट्रिक्स सकारात्मक अर्धचालक है।
जब आप अपने सहसंयोजक मैट्रिक्स का अनुमान लगाते हैं (अर्थात, जब आप अपने नमूना सहसंयोजक की गणना करते हैं ) तो ऊपर दिए गए सूत्र के साथ, यह obv होगा। अभी भी सममित रहें। यह भी सकारात्मक semidefinite (मुझे लगता है) होना चाहिए, क्योंकि प्रत्येक नमूने के लिए, पीडीएफ जो प्रत्येक नमूना बिंदु को समान संभावना देता है, उसके सहसंयोजक के रूप में नमूना सहसंयोजक है (किसी ने इसे सत्यापित करें), इसलिए ऊपर बताई गई सभी चीजें अभी भी लागू होती हैं।
Variance-Covariance मैट्रिसेस हमेशा सममित होते हैं, क्योंकि यह उक्त मैट्रिक्स के प्रत्येक शब्द की गणना करने के लिए वास्तविक समीकरण से सिद्ध किया जा सकता है।
इसके अलावा, Variance-Covariance मैट्रिस हमेशा आकार n के वर्ग मैट्रिसेस होते हैं, जहाँ n आपके प्रयोग में चर की संख्या होती है।
सममितीय मैट्रिसेस के आइजनवेक्टर हमेशा ऑर्थोगोनल होते हैं।
पीसीए के साथ, आप मैट्रिक्स के आइगेनवेल्यूज़ को यह देखने के लिए निर्धारित करते हैं कि क्या आप अपने प्रयोग में उपयोग किए जाने वाले चर की संख्या को कम कर सकते हैं।
मैं जेन के अच्छा तर्क को जिसके बाद बताता है कि क्यों हम अक्सर कहते हैं कि सहप्रसरण मैट्रिक्स सकारात्मक है निश्चित करता है, तो जोड़ना होगा ।
यदि एक सतत संभावना वितरण तो के बेतरतीब नमूने हैं एक्स 1 , एक्स 2 , । । । , x n लगभग निश्चित रूप से (संभाव्यता सिद्धांत अर्थ में) रैखिक रूप से स्वतंत्र हैं। अब, जेड 1 , जेड 2 , । । । , जेड एन रैखिक स्वतंत्र नहीं है क्योंकि हैं Σ n मैं = 1 जेड मैं = , लेकिन x 1 , x 2 , के कारण । । । , x n रैखिक रूप से स्वतंत्र, z 1 , z 2 , के रूप में । । । , z n स्पैन R n - 1 । यदि n - 1 ≥ कश्मीर , वे भी काल आर कश्मीर ।
समाप्त करने के लिए, अगर एक सतत संभावना वितरण और के बेतरतीब नमूने हैं n - 1 ≥ कश्मीर , सहप्रसरण मैट्रिक्स सकारात्मक निश्चित है।
मेरे जैसे गैर-गणितीय पृष्ठभूमि वाले उन लोगों के लिए जो जल्दी से गणितीय गणित के फार्मूले को नहीं पकड़ते हैं, यह सबसे अधिक उत्तर दिए गए उत्तर के लिए एक काम किया उदाहरण का उदाहरण है। सहसंयोजक मैट्रिक्स को अन्य तरीकों से भी प्राप्त किया जा सकता है।