一个均匀分布的高维球中的大多数点在哪里?

机器算法验证 分布 高维
2022-03-21 17:26:23

它们应该靠近中间(原点)还是靠近其表面?

1个回答

正如@Xi'an 所指出的,OP 的问题实际上是关于n半径的r, 距离不超过的点集r从球的中心开始,而不是均匀分布在球上n超球面,它是球的表面(距离精确的点的集合 r从中心)。请注意假设n随机变量具有恒定值V1在哪里V是球的体积。这与假设随机点的距离均匀分布在[0,r](或者[0,r)对于那些不想包括超球面的人)。

几乎整个体积n维球靠近表面。这是因为V正比于n-球半径的次方,以及rn是一个增长非常快的函数。即使在3-空间,78=1(12)3体积的第 th 部分更靠近表面而不是原点,并且这部分越来越接近1作为n增加。扭转计算,固定比例α, 说α=0.95,100α%体积的大小位于内半径的壳中αnr和外半径r所以1αn, 壳的相对厚度, 向着减小0随着增加n对于任何选择α(0,1).