最大熵分布是否与给定的边际分布一致,即边际的乘积分布?

机器算法验证 分布 联合分配 边际分布 最大熵
2022-03-30 20:24:43

通常有许多联合分布与已知集合边缘分布一致。P(X1=x1,X2=x2,...,Xn=xn)fi(xi)=P(Xi=xi)

的乘积形成的乘积是熵最高的那个吗?ifi(xi)

我当然相信这是真的,但真的很想看到一个证据。

我对所有变量都是离散的情况最感兴趣,但也会对在连续情况下相对于产品度量的熵的评论感兴趣。

1个回答

一种方法是使用Kullback-Leibler 散度的特性。

为具有给定边距的分布族,令为乘积分布(显然)。PQQP

现在,对于任何,交叉熵为:PP

H(P,Q)=EP[logq(X)]=EP[logiqi(X)]=iEP[logqi(X)]=iH(Pi,Qi)

即边距的交叉熵之和。由于边距都是固定的,因此该术语本身必须是固定的。

现在我们可以将KL散度写成:

DKL(PQ)=H(P,Q)H(P)

因此:

argminPP DKL(PQ)=argmaxPP H(P)

也就是说,最大化熵的 KL 散度的分布,根据 KL 散度的性质,我们知道本身。PQQ