熵如何取决于位置和尺度?


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密度函数为f的连续分布的定义为log f 期望值的负值因此等于flog(f),

Hf=log(f(x))f(x)dx.

我们还说,任何分布具有密度f的随机变量X都有熵H f (即使f为零,该积分也是明确定义的,因为在这样的值下log f x f x 可以等于零。)fHf.flog(f(x))f(x)

XYY=X+μμ为常数)的随机变量时,Y被称为是X 移位μ. 类似地,当Y=Xσσ是正的常数),Y被说成是一个版本X 缩放由σ.组合秤与换档给出Y=Xσ+μ.

这些关系经常发生。例如,更改X的度量单位将对其进行缩放和缩放。

如何的熵Y=Xσ+μ涉及于的X?

Answers:


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因为概率元素Xf(x)dx,变量的变化y=xσ+μ等同于x=(yμ)/σ,从那里

f(x)dx=f(yμσ)d(yμσ)=1σf(yμσ)dy

因此,Y的密度为

fY(y)=1σf(yμσ).

因此,Y的熵为

H(Y)=log(1σf(yμσ))1σf(yμσ)dy

其在改变可变回x=(yμ)/σ,产生

H(Y)=log(1σf(x))f(x)dx=(log(1σ)+log(f(x)))f(x)dx=log(σ)f(x)dxlog(f(x))f(x)dx=log(σ)+Hf.

f(x)dx

结论是

Y=Xσ+μXlog(σ).

σ1log(σ).


μσ(μ,σ)μ=0σ=1.

log(f(x))=12log(2π)x2/2,

何处

H=E[12log(2π)X2/2]=12log(2π)+12.

(μ,σ)logσ

H=12log(2π)+12+log(σ)=12log(2πeσ2)

维基百科报道。

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