考虑随机生成一个协方差矩阵对角线条目限制为 1,非对角线条目. 最大值是多少, 作为一个函数, 这样是正定的,概率为 1?
保证正定性的非对角范围?
机器算法验证
相关性
矩阵
2022-03-23 10:52:16
1个回答
最大值是.
要看到这一点,首先请注意,所有非对角线项的矩阵的特征值都等于一个常数是(具有多样性) 和. 什么时候,因此最小的特征值将是负的,这意味着矩阵不是正定的。因为最小特征值是条目的连续函数,所以我们可以找到一个正这样当所有非对角线条目都在区间内时(但不再彼此相等),最小的特征值保持负数。
现在假设. 环境, 选择一个正如刚才所描述的那样,如果有必要,让它变得更小,但仍然是积极的,以确保. 假设非对角条目是独立生成的,所有条目位于区间内的概率等于,表明矩阵具有非正定的正概率。
这确立了作为上限_. 我们需要证明它就足够了。考虑任意对称经过矩阵单位对角线且所有条目的大小小于. 通过适当的感应,并且凭借Sylvester 准则,足以证明该矩阵具有正行列式。使用第一行的行减少将这个问题简化为考虑 a 的符号经过条目的决定因素. 因为,这些显然小于绝对值,所以我们是通过归纳来完成的。(基本情况是微不足道的。)
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