¿Qué sucede con la razón de probabilidad a medida que se recopilan cada vez más datos?


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Permiten , y sean densidades y supongamos que tiene , . ¿Qué sucede con la razón de probabilidad como ? (¿Converge? ¿A qué?)fghxihiN

i=1nf(xi)g(xi)
n

Por ejemplo, podemos suponer . El caso general también es de interés.h=g



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@ Xi'an. Creo que agregar esta pregunta a SE permite establecer la conexión entre las preguntas de la respuesta. Si bien puede haber similitudes de respuesta, las preguntas no son las mismas.
John

1
Gracias por el enlace. La pregunta no es un duplicado, aunque las respuestas a mi pregunta pueden involucrar la divergencia Kullback-Leibler.
Olivier

Respuestas:


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Si se toma el logaritmo de este producto, y lo convierte en un promedio aplica la ley de los números grandes, por lo tanto, uno obtiene la convergencia casi segura suponiendo que esta integral esté bien definida [los contraejemplos son fáciles de encontrar].ˉ r n=1

r=logi=1nf(xi)g(xi)=i=1nlogf(xi)g(xi)
ˉ r n a.s. Eh[logf(X)
r¯n=1ni=1nlogf(xi)g(xi)
r¯na.s.Eh[logf(X)g(X)]=Xlogf(x)g(x)h(x)dx

Por ejemplo, si , y son densidades para las distribuciones normales con medias , y cero, respectivamente, todas con varianza uno, el valor de es g h μ 1 μ 2 X log f ( x )fghμ1μ2

Xlogf(x)g(x)h(x)dx
X{(xμ1)2(xμ22)}φ(x)dx=μ12μ22.

Tenga en cuenta también que, sin el promedio, el producto casi seguramente converge a cero (cuando ) . Mientras que el producto casi seguramente converge a cero o infinito dependiendo de si o está más cerca de en el sentido de divergencia Kullback-Leibler (cuando ).

i=1nf(xi)h(xi)
xih(x)
i=1nf(xi)g(xi)
gfhxih(x)

¿Podría concluir una respuesta? ¿La última integral no es cero (digamos cuando )? g=h
Olivier

1
¿Por qué debería ser cero? Si es cero; si y es positivo. Y si y es negativo. También puede ser cero para , y si y están a la misma distancia de . f=gf=hghg=hfhfhfgghfgh
Xi'an

¿Qué quieres decir a la misma distancia de ? ¿Podrías dar más detalles? Su respuesta es interesante pero (todavía) no responde directamente la pregunta. h
Olivier

1
La pregunta principal Como , es el signo de la última integral el que determina el comportamiento asintótico de la relación. r=nrn
Olivier

0

Deje . Considere la cantidad Por ley fuerte de números grandes, Zn=inp(x)q(x)

Wn=1nlog(Zn)=1ninlog(p(x)q(x))
limnWn=Eq(x)[log(p(x)q(x))]=Xlog(p(x)q(x))q(x)dx

Dado que y that ,log(a)<a1 a>0 a1p(x)q(x)>0p(x)q(x)

WnXlog(p(x)q(x))q(x)dx<X(p(x)q(x)1)q(x)dx=Xp(x)dxXq(x)dx=11=0
Esto nos da
limnWn<0limn1nlog(Zn)<0limnn1nlog(Zn)=limnlog(Zn)=limnZn=0 

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