多元拉普拉斯分布

机器算法验证 分布 多元分析 多元分布 拉普拉斯分布 椭圆分布
2022-03-22 18:35:21

我觉得很奇怪,但我找不到多元拉普拉斯分布是什么样的。它的pdf是什么?我用谷歌搜索了一段时间,但找不到很好的描述。

我没有注意拉普拉斯。现在,突然间,当我需要它时,我找不到多元案例。

3个回答

通常情况下,似乎有多个多变量选择似乎对应于某个单变量密度——并不总是自然的;因此,我们的论文标题为“多元指数分布”,而不是“多元指数分布”。

拉普拉斯可能也是如此——这取决于您希望继承哪些属性,哪些属性不是那么重要,以及您想要支持哪种依赖结构。

本文中有一个这样的多元分布的例子 -

Torbjørn Eltoft、Taesu Kim 和 Te-Won Lee(2006 年)
关于多元拉普拉斯分布
IEEE 信号处理快报,卷。13、5月5日

- 在论文中采用这种形式(我没有检查他们的代数!):

pY(y)=1(2π)(d/2)2λK(d/2)1(2λq(y))(λ2q(y))(d/2)1

在哪里

q(y)=(yμ)tΓ1(yμ)

其中是位置向量,正定扮演类似于方差-协方差矩阵的多元“尺度”的角色,其中 阶的修正 Bessel 函数处求值.μΓKm(x)mx

本文(pdf)的第 2 页提到了三种不同的多元拉普拉斯分布,该分布本身讨论了非对称多元拉普拉斯分布

如果您只希望有拉普拉斯边际分布,并且想要它们之间的一般关联形式,您可能需要研究copulas除了一些介绍性的论文(其中提到了一些),Nelsen 和 Joe 的书可读性很强。

对于那些希望了解多元拉普拉斯在二维情况下的样子的人,我使用 Wolfram Mathematica 代码附上了均值为 0、标度为 1 和恒等协方差的拉普拉斯直方图

多元拉普拉斯

生成代码为:

y= RandomVariate[LaplaceDistribution[],100000];
x= RandomVariate[LaplaceDistribution[],100000];
Histogram3D[Thread[{x,y}],{75,75}, PDF]

以下结果有助于理解多元拉普拉斯的样子:具有协方差矩阵的对称多元拉普拉斯Σ可以表示为XW×Y, 在哪里YNd(0,Σ)是具有协方差的多元高斯分布Σ, 和W是一个均值为 1 的指数随机变量,并且独立于Y(参见本书中的定理 6.3.1 )。请注意,二元拉普拉斯的 2 个分量不是独立的(即使在相关的情况下ρ=0)。双变量高斯与拉普拉斯

import random
import numpy as np

rho = .8
Sigma = [[1,rho], [rho,1]]
chol = np.linalg.cholesky(Sigma)

# multivariate laplace = sqrt(W) * N(0,Sigma)
gaussian_points = [chol.dot([random.gauss(0,1),random.gauss(0,1)]) for k in range(2000)]

sqrt_exponential_draws = [np.sqrt(random.expovariate(1)) for k in range(2000)]
bivariate_laplace = [sqrt_exponential_draws[k]*gaussian_points[k] for k in range(2000)]