对高斯过程回归方程推导的怀疑


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我正在阅读本文的预印本,在他们推导高斯过程回归方程式时遇到了困难。他们使用Rasmussen&Williams的设置和符号。因此,假定具有方差加性,零均值,平稳和正态分布噪声:σñØ一世sË2

ÿ=FX+ϵϵñ0σñØ一世sË2

对于假定GP均值为零,这意味着,\ mathbf {f} = \ {f(\ mathbf {x_1}),\ dots,f (\ mathbf {x_d})\}是具有均值0和协方差矩阵的高斯向量FX dñf={f(x1),,f(xd)}

Σd=(k(x1,x1)k(x1,xd)k(xd,x1)k(xd,xd))

从现在开始,我们假设超参数是已知的。那么,论文的等式(4)是显而易见的:

p(f,f)=N(0,(Kf,fKf,fKf,fKf,f))

怀疑来了:

  1. 等式(5):

    p(y|f)=N(f,σnoise2I)

    E [ y | f ] = f0 f y = c + ϵ c ϵË[F]=0,但是我猜 是因为当我以条件时,然后是 其中是常数向量,只有 是随机的。正确?Ë[ÿ|F]=F0Fÿ=C+ϵCϵ

  2. 无论如何,等式(6)对我来说更晦涩:

    pFF|ÿ=pFFpÿ|Fpÿ

    这不是贝叶斯定理的通常形式。贝叶斯定理是

    pFF|ÿ=pFFpÿ|FFpÿ

    我有点理解为什么两个方程式相同:直观地,响应向量仅取决于相应的潜向量,因此以 或应该导致相同的分布。但是,这是一种直觉,而不是证明!你能帮我看看为什么吗f fff ÿFFFF

    pÿ|FF=pÿ|F

Answers:


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  1. 如果我们修复,则所有不确定性都来自噪声。因此,对于本文中的方程式(5),我们得到给定,在每个点处都有独立的噪声,其方差为且均值为零。我们添加初始均值并得到答案。ÿ ˚F σ 2 Ñ ø 小号Ë 0FÿFσñØ一世sË20
  2. 证明建议的相等性 一种方法是在以下位置找到分布质量的左侧和右侧。他们都是高斯人,对于左侧我们已经知道答案了。对于右侧,我们以类似的方式进行。让我们找到的条件分布。根据第一部分的结果,我们知道: 使用概率规则,很容易集成了从Ýÿ *p Ýÿ * | ˚F˚F *= Ñ˚F˚F *σ 2 Ñ ø š eyyy
    pÿ|FF=pÿ|F
    ÿÿ
    pÿÿ|FF=ñFFσñØ一世sË2一世
    ÿÿÿ,因为协方差矩阵是对角线,向量和是独立的。通过这样做,我们得到: ÿÿ
    pÿ|FF=ñFσñØ一世sË2一世=pÿ|F
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