自然对数的期望值


22

我知道具有 常数,因此给定,很容易解决。我也知道,当它是非线性函数时,例如在这种情况下,您不能应用它,为了解决这个问题,我必须做一个近似与泰勒的。所以我的问题是如何解决?我也可以和泰勒近似吗?a ,b E (X )E (1 / X )≠ 1 / E (X )E (ln (1 + X ))E(aX+b)=aE(X)+ba,bE(X)E(1/X)≠1/E(X)E(ln⁡(1+X))


4
是的,您可以在这种情况下应用增量方法。
— Michael R. Chernick '09年

5
您还应该研究詹森不等式。
— kjetil b halvorsen 2012年

Answers:


27

在纸上

YW Teh,D。Newman和M. Welling(2006),针对潜在Dirichlet分配的折叠变分贝叶斯推理算法, NIPS 2006,1353-1360。

围绕二阶泰勒展开用于近似E [ log (x )]:x0=E[x]E[log⁡(x)]

Ë[日志⁡(X)]≈日志⁡(Ë[X])-V[X]2Ë[X]2。

这种近似对于它们的应用似乎非常有效。

通过期望的线性,对此稍作修改以适合当前收益率的问题,

Ë[日志⁡(1个+X)]≈日志⁡(1个+Ë[X])-V[X]2(1个+Ë[X])2。

但是,可能会发生左侧不存在而右侧不存在的情况,因此在采用这种近似方法时应格外小心。


3
有趣的是,这可用于获得digamma函数的近似值。
— 概率

6

另外,如果你并不需要一个精确表达式,经常的上限由Jensen不等式给出足够好: 日志[ ë (X )+ 1 ] ≥ é [ 日志(X + 1 )]Ë[日志⁡(X+1个)]

日志⁡[Ë(X)+1个]≥Ë[日志⁡(X+1个)]

X

≥日志

5

XFXG

Ë[G(X)]=∫G(X)dP=∫-∞∞G(X)FX(X)dX,

1
G(X)=X2

E[|g(X)|]<∞

2
G(X)=X

2
@prob:不,您不需要在第一条评论中就使用该条件,即使在与该问题非常相关的情况下!(不过,对您的第二条评论+1 ,这也是我一直想发表评论的意思。)
— 主教

2
@prob:足够了,但是如果将您的第一条评论与第二条评论进行比较,您会明白为什么没有必要!:-)
— 主教

4

通常有两种方法:

  1. Xln⁡(1个+X)ln⁡(1个+X)FX(X)X

  2. 如您所建议,如果您知道前几个时刻,则可以计算泰勒近似值。

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