多元正态分布-参数估计-书后习题回顾总结

news2024/9/21 1:29:56

重点考察知识点汇总

  1. 协方差矩阵
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  • 协方差矩阵为对称矩阵
  • 协方差矩阵的对角线为各分量的方差,其余位置 ( i , j ) (i,j) (i,j)表示的是分量 i i i和分量 j j j的协方差
  1. 多元正态分布的线性组合仍然服从多元正态分布
    X ∼ N p ( μ , Σ ) X\sim N_{p}(\mu,Σ) XNp(μ,Σ) B B B s × p s\times p s×p常数矩阵, d d d s s s维常向量,令 Z = B X + d Z=BX+d Z=BX+d,则 Z ∼ N s ( B μ + d , B Σ B T ) Z\sim N_{s}(B\mu+d,BΣB^{T}) ZNs(Bμ+d,BΣBT)

  2. 多元条件正态分布
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    学会分块

  3. 两个随机向量相互独立的充分必要条件
    协方差为0

  4. 协方差的性质
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  5. 正交矩阵的性质:该矩阵的转置 等于 该矩阵的逆矩阵

  6. 转置的性质:
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  7. 多元正态分布 μ μ μ, Σ Σ Σ的最大似然估计公式
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  8. 常用矩阵微分
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  9. 极大似然估计函数 取对数后 再分别对 μ μ μ Σ Σ Σ求微分的结论
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2-1

题目

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理论基础

X ∼ N p ( μ , Σ ) X\sim N_{p}(\mu,Σ) XNp(μ,Σ) B B B s × p s\times p s×p常数矩阵, d d d s s s维常向量,令 Z = B X + d Z=BX+d Z=BX+d,则 Z ∼ N s ( B μ + d , B Σ B T ) Z\sim N_{s}(B\mu+d,BΣB^{T}) ZNs(Bμ+d,BΣBT)

具体解题

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2-4

题目

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理论基础

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协方差矩阵的性质:
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  • 协方差矩阵为对称矩阵
  • 协方差矩阵的对角线为各分量的方差

具体解题

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2-6

题目

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理论基础

  1. X ∼ N p ( μ , Σ ) X\sim N_{p}(\mu,Σ) XNp(μ,Σ) B B B s × p s\times p s×p常数矩阵, d d d s s s维常向量,令 Z = B X + d Z=BX+d Z=BX+d,则 Z ∼ N s ( B μ + d , B Σ B T ) Z\sim N_{s}(B\mu+d,BΣB^{T}) ZNs(Bμ+d,BΣBT)
  2. 两个随机向量相互独立 ⟺ \Longleftrightarrow 他们的协方差(矩阵)为 0 0 0矩阵
  3. 协方差的性质
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具体解题

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2-9

题目

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理论基础

  1. 正交矩阵的性质:该矩阵的转置 等于 该矩阵的逆矩阵
  2. X ∼ N p ( μ , Σ ) X\sim N_{p}(\mu,Σ) XNp(μ,Σ) B B B s × p s\times p s×p常数矩阵, d d d s s s维常向量,令 Z = B X + d Z=BX+d Z=BX+d,则 Z ∼ N s ( B μ + d , B Σ B T ) Z\sim N_{s}(B\mu+d,BΣB^{T}) ZNs(Bμ+d,BΣBT)
  3. 转置的性质:
    在这里插入图片描述
  4. 两个随机向量相互独立 ⟺ \Longleftrightarrow 他们的协方差(矩阵)为 0 0 0矩阵
  5. 协方差矩阵的性质
    在这里插入图片描述
  • 协方差矩阵为对称矩阵
  • 协方差矩阵的对角线为各分量的方差

具体解题

第一小问略 算一下即可
第二小问:
证明一:
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证明二:
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证明三:
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2-15

题目

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理论基础

  1. 多元正态分布 μ μ μ, Σ Σ Σ的最大似然估计公式
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  2. 常用矩阵微分
    在这里插入图片描述
  3. 极大似然估计函数 取对数后 再分别对 μ μ μ Σ Σ Σ求微分的结论
    在这里插入图片描述

具体解题

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