Kovarianz eines Zufallsvektors nach einer linearen Transformation


20

Wenn ein Zufallsvektor und eine feste Matrix ist, könnte jemand erklären, warumZA

cov[AZ]=Acov[Z]A⊤.

Antworten:


26

Für einen zufälligen (Spalten-) Vektor mit dem mittleren Vektor m = E [ Z ] ist die Kovarianzmatrix definiert als cov ( Z ) = E [ ( Z - m ) ( Z - m ) T ] . Somit ist die Kovarianzmatrix von A Z , deren mittlerer Vektor A m ist, gegeben durch cov ( A Z )Zm=E[Z]cov⁡(Z)=E[(Z−m)(Z−m)T]AZAm

cov⁡(AZ)=E[(AZ−Am)(AZ−Am)T]=E[A(Z−m)(Z−m)TAT]=AE[(Z−m)(Z−m)T]AT=Acov⁡(Z)AT.

1
Ich habe meinen Tippfehler korrigiert. Vielen Dank für den Hinweis auf meinen Fehler.
— user92612

4

ZAT

cov(ZAT)=Acov(Z)AT

cov(ZAT)=E[(ZAT−mAT)(ZAT−mAT)T]=E[(Z−m)ATA(Z−m)T]=E[A(Z−m)(Z−m)TAT]=AE[(Z−m)(Z−m)T]AT=Acov(Z)AT

Using ABTBAT=BAATBT in step (3):

ABTBAT=((ABTBAT)T)T=(BATABT)T=B(BATA)T=BAATBT
Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.