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协方差矩阵—Hessian矩阵—正定矩阵

文章目录

  • ​​一、基本概念​​
  • ​​1.1 协方差矩阵 及推导​​
  • ​​1.2 Hessian矩阵​​
  • ​​1.3 Hessian矩阵 示例​​
  • ​​1.3 正定矩阵定义及性质​​
  • ​​1.4 正定矩阵 示例​​

一、基本概念

1.1 协方差矩阵 及推导

在统计学中用标准差描述样本数据的 “散布度” 公式中之所以除以 n-1 而不是 n,

是因为这样使我们以较少的样本集更好的逼近总体标准差。即统计学上所谓的 “无偏估计”。

关于 协方差 与 散度

方差:

各个维度偏离其均值的程度,协方差:

协方差矩阵的计算:

协方差矩阵—Hessian矩阵—正定矩阵
1.2 Hessian矩阵

Hessian矩阵定义:

若一元函数 在 点的某个领域内具有任意阶导数,则 在 点的泰勒展开式为:

其中:

二元函数 在点处的泰勒展开式为:

其中:

将上述(2)展开式写成矩阵形式,则有:

即为:

其中:

是 在 点处的Hessian矩阵。它是由函数 在 点处的二阶偏导数所组成的方阵。我们一般将其表示为:

简写成:

协方差矩阵—Hessian矩阵—正定矩阵
1.3 Hessian矩阵 示例
协方差矩阵—Hessian矩阵—正定矩阵
1.3 正定矩阵定义及性质

在线性代数中,正定矩阵(positive definite matrix)简称正定阵。

定义:A是n阶方阵,如果对于任何非零向量x都有就称A正定矩阵。

1.4 正定矩阵 示例

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