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忘了回答杨正瓴大侠的问题,罪过

已有 3885 次阅读 2014-12-15 21:58 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记

光顾及自己得了杨大侠的书,看着自己爽了,忘了回答问题。

现回答如下:

杨的问题:“If ρ = 0, X and Y are independent and the mutual information is 0.”是什么意思?

回答:

             两个随机变量是独立的,就意味着这两个变量互不相关。比如存在l两个相互独立的随机变量X,Y,就有:

                                        $P(x_{i},y_{j})=P(x_{i})P(y_{j})$

               则由:

                                        $H(X)=-\sum_{i} P(x_{i})log_{2}P(x_{i})$

                                        $H(Y)=-\sum_{j} P(y_{j})log_{2}P(y_{j})$

               在X,Y独立时,有:

                                         $H(X,Y)=-\sum_{i,j} P(x_{i})P(y_{j})log_{2}(P(x_{i})P(y_{j}))$

                                                  $=-\sum_{i}P(x_{i})log_{2}P(x_{i})-\sum_{j}P(y_{j})log_{2}P(y_{j})$

                                                  $=H(X)+H(Y)$

              故:

                                       $I(X;Y)=H(X)+H(Y)- H(X,Y)=0$

而以上证明是关于离散随机变量X,Y的,若是连续随机变量,则方法类同,无非是求和号换成积分,而概率换成概率密度即可。 书上那一节是关于连续随机变量的。      

-------------------------------------------------------------相关系数的计算--------------------------

               R(X,Y)=E(XY)

                             $=\sum_{i,j}x_{i}y_{j}P(x_{i},y{j})$

如果X,Y独立,有$P(x_{i},y_{j})=P(x_{i})P(y_{j})$

                             $R(X,Y)=(\sum_{i}x_{i}P(x_{i})(\sum_{j}y_{j}P(y_{j}))$

                                       $=E(X)E(Y)$

如果X,Y的均值为零,则:

                             $R(X,Y)=0$

书上给出的是相关系数,即协方差,是要去掉均值的:

        $C(X,Y)=E(XY-E(X)E(Y))=0$



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