Можно ли применить расхождение KL между дискретным и непрерывным распределением?


12

Я не математик. Я искал в Интернете о KL Divergence. Я узнал, что дивергенция KL измеряет потерянную информацию, когда мы приближаемся к распределению модели относительно входного распределения. Я видел это между любыми двумя непрерывными или дискретными распределениями. Можем ли мы сделать это между непрерывным и дискретным или наоборот?


Ответы:


4

Нет: Дивергенция KL определяется только для распределений по общему пространству. Он спрашивает о плотности вероятности точки при двух различных распределениях, p ( x ) и q ( x ) . Если p распределение на R 3 и q распределение на Z , то q ( x ) не имеет смысла для точек p ∈Иксп(Икс)Q(Икс)пр3QZQ(Икс) аp(z)не имеет смысла для точекz∈ Zп∈р3п(Z)Z∈Z, На самом деле, мы даже не можем сделать это для двух непрерывных распределений в пространствах разных измерений (или дискретных, или в любом случае, когда базовые вероятностные пространства не совпадают).

Если вы имеете в виду конкретный случай, может быть возможно придумать какой-то подобный дух меру различия между распределениями. Например, может иметь смысл кодировать непрерывное распределение под кодом для дискретного (очевидно, с потерянной информацией), например, округляя до ближайшей точки в дискретном случае.


Отметим, что дивергенция KL между дискретным и абсолютно непрерывным распределениями хорошо определена.
— Оливье

@ Оливье Обычное определение требует общей доминирующей меры, не так ли?
— Дугал

1
Вы правы, когда P и Q определены в разных пространствах. Но в общем измеримом пространстве такая мера всегда существует (например, P + Q), и дивергенция KL не зависит от конкретного выбора доминирующей меры.
— Оливье

8

Да, дивергенция KL между непрерывными и дискретными случайными переменными хорошо определена. Если и Q - распределения в некотором пространстве X , то и P, и Q имеют плотности f , g относительно μ = P + Q и D K L ( P , Q ) = ∫ X f log fпQИкспQегμзнак равноп+Q

DКL(п,Q)знак равно∫Иксежурнал⁡егdμ,

Например, если , P - мера Лебега, а Q = δ 0 - точечная масса в 0 , то f ( x ) = 1 - 1 x = 0 , g ( x ) = 1 x = 0 и D K L ( P , Q ) = ∞ .Иксзнак равно[0,1]пQзнак равноδ00е(Икс)знак равно1-1Иксзнак равно0г(Икс)знак равно1Иксзнак равно0

DКL(п,Q)знак равно∞,

Как доказать, что не зависит от доминирующей меры? ∫Иксежурнал⁡егdμ
— Габриэль Ромон

Теорема об изменении меры.
— Оливье

1

Не в общем. Дивергенция КЛ

DКL(п || Q)знак равно∫Иксжурнал⁡(dпdQ)dп

пQпQσdпdQ

σ

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.