协方差和标准差的计算公式,协方差计算公式三个步骤

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-11 01:58:08

其中 || x || 是向量 x 的大小(或「长度」)(参考勾股定理), 是箭头向量之间的角度。

协方差和标准差的计算公式,协方差计算公式三个步骤(9)

正如一个 Python 函数:

def magnitude(x):

x_sq = [i ** 2 for i in x]

return math.sqrt(sum(x_sq))

我们通过将点积除以两个向量大小的乘积的方法得到 cos()。

协方差和标准差的计算公式,协方差计算公式三个步骤(10)

def cosTheta(x,y):

mag_x = magnitude(x)

mag_y = magnitude(y)

return dotProduct(x,y) / (mag_x * mag_y)

现在,如果你对三角学有一定了解,你可能会记得,余弦函数产生一个在 1 和 -1 之间震荡的图形。

协方差和标准差的计算公式,协方差计算公式三个步骤(11)

cos() 的值将根据两个箭头向量之间的角度而发生变化。

当角度为零时(即两个向量指向完全相同的方向),cos() 等于 1。

当角度为 -180°时(两个向量指向完全相反的方向),cos() 等于 -1。

当角度为 90°时(两个向量指向完全不相关的方向),cos() 等于 0。

这可能看起来很熟悉——一个介于 1 和 -1 之间的衡量标准似乎描述了两个向量之间的关系?那不是 Pearson’s r 吗?

那么——这正是它的解释!通过将数据视为高维空间中的箭头向量,我们可以用它们之间的角度 作为相似度的衡量。

协方差和标准差的计算公式,协方差计算公式三个步骤(12)

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