馮·米塞斯分布

在機率論和定向統計中,馮·米塞斯分布(von Mises distribution)指一種圓上連續機率分布模型,它也被稱作循環常態分配(circular normal distribution)。

基本介紹

  • 中文名:f(x|μ, κ)=exp(κcos(x-μ))/(2πI0(κ))
  • 外文名:von Mises distribution
  • 表達式:f(x|μ, κ)=exp(κcos(x-μ))/(2πI0(κ))
  • 定義:指一種圓上連續機率分布模型
介紹,定義式,性質,其他形式,

介紹

在機率論和定向統計中,馮·米塞斯分布(von Mises distribution)指一種圓上連續機率分布模型,它也被稱作循環常態分配(circular normal distribution)。有些觀點把它認為是纏繞常態分配(wrapped normal distribution)的一種近似,因其是常態分配的循環模擬。馮·米賽斯分布比纏繞常態分配擁有更好的數學可控性,在很多套用中得到青睞。馮·米賽斯分布套用於定向統計中,描繪了來自於相互獨立的角度偏差小樣本之和的角度分布,樣本空間比如有目標感知,或顆粒材料中的顆粒方向。
設x為角度隨機變數,那么在馮·米賽斯分布中,使用複數z=exp(ix)作為分布的隨機變數會比實數x更有用處。馮·米賽斯分布是馮·米賽斯-費舍爾分布在N維球形上的特例。

定義式

角度x的馮·米賽斯分布機率密度函式:
f(x|μ, κ)=exp(κcos(x-μ))/(2πI0(κ))
其中I0(x)是0階修正貝塞爾函式

性質

參數μ和1/κ是μ和σ^2(對應常態分配中的均值和方差)的模擬量
-μ是位置的度量(分布將圍繞μ成簇)
-κ是集中度的度量(分散度的倒數,所以1/κ是σ^2的模擬量)
--如果κ為0,分布是均勻分布,對於κ很小的情形,分布近似均勻分布
--如果κ很大,分布緊緊圍繞μ集中分布。實際上,隨著κ增加,分布將趨於x以μ為均值1/κ為方差的常態分配

其他形式

機率密度函式可以表示成一些列貝塞爾函式的級數(參考Abramowitz and Stegun數學函式手冊)
f(x|μ, κ) = (1/2π)(1+(2/I0(κ))∑Ij(κ)cos[j(x-μ)])
其中Ij(κ)是j階修正貝塞爾函式。分布的累加式不具解析性

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