我可以将协方差矩阵转换为变量的不确定性吗?


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我有一个GPS单元,它通过协方差矩阵输出噪声测量值:Σ

Σ=[σxxσxyσxzσyxσyyσyzσxzσyzσzz]

(有也是参与,但我们忽略了一秒钟。)t

假设我想告诉其他人,每个方向()的精度都是某个数字。μ Xμ ÿμ ž。也就是说,我的GPS可以给我的阅读X = ˉ X ± μ X,等等。我的理解是,μ在这种情况下,意味着所有被测量是彼此独立的(即协方差矩阵对角线)。此外,找到矢量误差就像在正交中求和(平方和的平方根)一样简单。x,y,zμx,μy,μzx=x¯±μxμ

如果我的协方差矩阵不是对角线会怎样?是否存在一个包含yz方向影响的简单数字?如何找到给定的协方差矩阵?μxyz


通过在正交中添加误差来找到矢量误差是什么意思?您的每个方向都是不同数量上的误差-当您将一个数量上的多个误差源组合在一起时,正交误差就是针对正交的。您认为向量误差是什么意思?
Corone

旁注-在多元回归中,人们经常陈述回归系数的标准误,但实际上,不同系数的估计值是相关的。可以产生95%的置信椭圆形,这些椭圆形表示多个维度的不确定性-与您正在考虑的情况非常相似。
银鱼

Answers:


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没有一个包含所有协方差信息的数字-有6条信息,因此您始终需要6个数字。

但是,您可以考虑做很多事情。

i

σi2=eiΣei

ei

(x,y,z)

σx2=[100][σxxσxyσxzσyxσyyσyzσxzσyzσzz][100]=σxx

σy2=σyy

σz2=σzz

因此,由协方差矩阵的对角线给出了分别考虑的每个方向的误差。从直觉上讲,这是有道理的-如果我只考虑一个方向,则仅更改相关性应该没有任何区别。

您指出以下内容是正确的:

x=μx±σx

y=μx±σy

z=μz±σz

这并不意味着这三个语句之间存在任何关联-每个语句本身都是完全正确的,但是将某些信息(关联)放在一起了。

如果您要进行许多测量且每个测量均具有相同的误差相关性(假设这来自测量设备),那么一种不错的可能性是旋转坐标,以对角化对协方差矩阵。然后,您可以分别在每个方向上显示错误,因为现在它们将不再相关。

至于通过添加正交来获取“向量误差”,我不确定我是否理解您的意思。这三个错误是不同数量的错误-它们不会互相抵消,因此我看不到如何将它们加在一起。你是说距离误差吗?


是的,我是说总距离有误,对不起造成混淆。
Dang Khoa

d=x+y+zd2=x2+y2+z2

@Corone,当您说“首先是任何特定方向的错误”时,您是通过说错误来指代差异吗?
CroCo

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@croco是的,因为我们开始的是协方差
Corone
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