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Standard Deviation, Variance and Covariance

Standard Deviation, Variance and Covariance

Covariance

!!!!!!!!!!!!!This is very short and should prob explain KL-divergence since I have no clue how it works!!!!!!!!!!!!!

Die Kovarianz ist wie die Varianz und der Erwartungswert eine Kennzahl. Die Kovarianz kann genutzt werden für die Überprüfung, ob es zwischen zwei Zufallsvariablen lineare Zusammenhänge gibt oder nicht. In anderen worte, ob die eine Zufallsvariable mit der anderen etwas zu tun hat. Die Kovarianz kann jedoch keine genaue Aussage zur Abhängigkeit machen!

Cov(X,Y)=E((XE(X))(YE(Y)))Cov(X,Y) = E((X - E(X))*(Y-E(Y)))

Oder mehr mathematisch ausgedruckt aber nur für diskrete Zufallsvariablen mit NN werte:

Cov(X,Y)=1Ni=1n(xiE(X))(yiE(Y))Cov(X,Y) = \frac{1}{N} \sum_{i=1}{n}{(x_i - E(X))\cdot(y_i - E(Y))}

kovarianz

Multivariate Normalverteilung

!!!!!!!!!!!!!No Idea why I put this here!!!!!!!!!!!!!

Die multivariate Normalverteilung ist sehr ähnlich wie die eindimensionale Normalverteilung. Sie verallgemeinert die eindimensionale Normalverteilung auf mehrere Dimensionen. Anstatt Erwartungswert und Standardabweichung hat die multivariate Normalverteilung folgende Parameter:

  • Der Erwartungswertvektor μ\mu
  • Die Kovarianzmatrize Σ\Sigma
  • Wir schreiben dann für eine pp-dimensionale Zufallsvariable XNp[μ,Σ]X \sim N_p[\mu,\Sigma]
  • Die Dichte von XX ist fμ,Σ(x)=1(2π)pdet(σ)e12(xμ)TΣ1(xμ)f_{\mu,\Sigma}(x)= \frac{1}{\sqrt{(2\pi)^p \mathbb{det}(\sigma)}} e^{-\frac{1}{2}(x-\mu)^T\Sigma^{-1}(x-\mu)}

Genau wie bei der eindimensionalen Normalverteilung haben die Parameter einen Einfluss auf die Form der Verteilung, vor allem die Kovarianzmatrize.

Mit einer zweidimensionalen Matrize [1001]\begin{bmatrix} 1 & 0\\ 0 & 1 \end{bmatrix} sieht die Verteilung so aus:

einfacheMultiNormalverteilung