Bhattacharyya距离与KL散度之间的差异


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的Bhattacharyya系数被定义为和可以变成一个距离作为,称为赫林格距离。该Hellinger距离与Kullback-Leibler散度之间的联系为 d ħ(p ,q )d ħ(p ,q )= { 1 - d 乙(p ,q )} 1 / 2

d乙(p,q)=∫p(X)q(X)dX
dH(p,q)
dH(p,q)={1个-d乙(p,q)}1个/2
dķ大号(p‖q)≥2dH2(p,q)=2{1个-d乙(p,q)}。

但是,这不是问题:如果将Bhattacharyya距离定义为则 \ begin {align *} d_B(p,q)=-\ log D_B(p,q)&=-\ log \ int \ sqrt {p(x)q(x)} \,\ text {d} x \\&\ stackrel {\ text {def}} {=}-\ log \ int h(x)\,\ text {d} x \\&=-\ log \ int \ frac {h(x)} {p(x)} \,p(x)\,\ text {d} x \\&\ le \ int-\ log \ left \ {\ frac {h(x)} {p(x)} \ right \} \,p( x)\,\ text {d} x \\&= \ int \ frac {-1} {2} \ log \ left \ {\ frac {h ^ 2(x)} {p ^ 2(x)} \\ right \} \,p(x)\,\ text {d} x \\&= \ int \ frac {-1} {2} \ log \ left \ {\ frac {q(x)} {p(x }} \ right \} \,p(x)\,\ text {d} x = \ frac {1} {2} d_ {KL}(p \ | q)\ end {align *} 因此,这两个距离是 {d_ {KL}(p \ | q)\ ge 2d_B(p,q)\ ,.}。d B(p ,q )= − log D B(p ,q )

d乙(p,q)=定义-日志⁡d乙(p,q),
d乙(p,q)=-日志⁡d乙(p,q)=-日志⁡∫p(X)q(X)dX=定义-日志⁡∫H(X)dX=-日志⁡∫H(X)p(X)p(X)dX≤∫-日志⁡{H(X)p(X)}p(X)dX=∫-1个2日志⁡{H2(X)p2(X)}p(X)dX=∫-1个2日志⁡{q(X)p(X)}p(X)dX=1个2dķ大号(p‖q)
dķ大号(p‖q)≥2d乙(p,q)。
这样一来,人们可能会怀疑这种不平等现象是否源于第一个不平等现象。恰好相反:
-升ØG(X)≥1个-X0≤X≤1个,
在此处输入图片说明

我们具有完整的排序

dķ大号(p‖q)≥2d乙(p,q)≥2dH(p,q)2。

2
辉煌!这种解释应该是我急切需要的解释。最后一个问题:在什么情况下(或哪种P和Q),不平等将变得平等?
— JewelSue 2014年

1
鉴于函数是严格凸,我将承担相等的唯一情况是,当比值是在恒定。-日志⁡(⋅)p(X)/q(X)X
— 西安

5
并且在恒定的唯一情况是。p(X)/q(X)Xp=q
— 西安

8

我不知道两者之间有任何明确的关系,但是决定快速戳一下它们,看看我能找到什么。因此,这并不是一个完整的答案,而是更多的关注点。

为简单起见,让我们研究离散分布。我们可以将BC距离写为

d公元前(p,q)=-ln⁡∑X(p(X)q(X))1个2

KL散度为

d吉隆坡(p,q)=∑Xp(X)ln⁡p(X)q(X)

公元前吉隆坡

d吉隆坡(p,q)=-ln⁡∏X(q(X)p(X))p(X)

pñ

d吉隆坡(p,q)=-ln⁡ñ-ln⁡(∏Xq(X))1个ñd公元前(p,q)=-ln⁡1个ñ-ln⁡∑Xq(X)

pq

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