Xuất phát từ bình thường-Wishart sau

Tôi đang làm việc về việc tạo ra một hậu thế Bình thường-Wishart nhưng tôi bị kẹt ở một trong các tham số (phía sau của ma trận tỷ lệ, xem ở phía dưới).

Chỉ cho bối cảnh và tính đầy đủ, đây là mô hình và phần còn lại của các dẫn xuất:

\begin{aligned} x_{i} & \sim N (μ, Λ) \\ μ & \sim N (μ_{0}, (κ_{0} Λ)^{- 1}) \\ Λ & \sim W (υ_{0}, W_{0}) \end{aligned}

$\begin{align} x_i &\sim \mathcal{N}(\boldsymbol{\mu}, \boldsymbol{\Lambda})\\ \boldsymbol{\mu} &\sim \mathcal{N}(\boldsymbol{\mu_0}, (\kappa_0 \boldsymbol{\Lambda})^{-1})\\ \boldsymbol{\Lambda} &\sim \mathcal{W}(\upsilon_0, \mathbf{W}_0) \end{align}$

Các hình thức mở rộng của mỗi trong ba yếu tố là (tối đa hằng số tỷ lệ) là:

Khả năng:
$\begin{aligned} N (x_{i} & | μ, Λ) \propto \\ | Λ |^{N / 2} \exp (- \frac{1}{2} \sum_{i = 1}^{N} (x_{i}^{T} Λ x_{i} - 2 μ^{T} Λ x_{i} + μ^{T} Λ μ)) \end{aligned}$ $\begin{align} \mathcal{N}(\mathbf{x}_i &| \boldsymbol{\mu}, \boldsymbol{\Lambda}) \propto\notag\\ &|\boldsymbol{\Lambda}|^{N/2} \exp{\left(-\frac{1}{2}\sum_{i=1}^N \left( \mathbf{x}_i^T\boldsymbol{\Lambda}\mathbf{x}_i - 2 \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda}\mathbf{x}_i + \boldsymbol{\mu}^T\boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu}\right) \right)} \end{align}$
Bình thường trước:
$\begin{aligned} N (μ & | (μ_{0}, κ_{0} Λ)^{- 1}) \propto \\ | Λ |^{1 / 2} \exp (- \frac{1}{2} (μ^{T} κ_{0} Λ μ - 2 μ^{T} κ_{0} Λ μ_{0} + μ_{0}^{T} κ_{0} Λ μ_{0})) \end{aligned}$ $\begin{align} \mathcal{N}(\boldsymbol{\mu} &| (\boldsymbol{\mu}_0, \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda})^{-1}) \propto\notag\\ &|\boldsymbol{\Lambda}|^{1/2} \exp{\left(-\frac{1}{2}\left( \boldsymbol{\mu}^T\kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu} - 2 \boldsymbol{\mu}^T \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu_0} + \boldsymbol{\mu_0}^T \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu_0}\right) \right)} \end{align}$
Wishart trước:
$\begin{aligned} W (Λ | υ_{0}, W_{0}) \propto | Λ |^{\frac{υ_{0} - D - 1}{2}} \exp (- \frac{1}{2} t r (W_{0}^{- 1} Λ)) \end{aligned}$ $\begin{align} \mathcal{W}(\boldsymbol{\Lambda} | \upsilon_0, \mathbf{W}_0) \propto |\boldsymbol{\Lambda}|^{\frac{\upsilon_0-D-1}{2}} \exp{\left(-\frac{1}{2} tr(\mathbf{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda})\right)} \end{align}$

Chúng tôi muốn các hậu tố Bình thường-Wishart ( ) có thể được phân tách thành cũng như : $\mathbf{\mu}, \boldsymbol{\Lambda} | \boldsymbol{\mu}', \kappa', \upsilon', \mathbf{W}'$ $\mathcal{N}(\boldsymbol{\mu} | \boldsymbol{\mu}, \kappa' \boldsymbol{\Lambda}) \mathcal{W}(\boldsymbol{\Lambda} | \upsilon', \mathbf{W}')$

Suy thoái tự do $\upsilon'$

Bằng cách hợp nhất các yếu tố đầu tiên của khả năng và Wishart, chúng tôi có được yếu tố đầu tiên của yếu tố Wishart ở phía sau: và do đó chúng ta có tham số đầu tiên của hậu thế:

\begin{aligned} | Λ |^{\frac{υ_{0} + N - D - 1}{2}} \end{aligned}

$\begin{align} |\boldsymbol{\Lambda}|^{\frac{\upsilon_0+N-D-1}{2}} \end{align}$

\begin{aligned} υ^{'} = υ_{0} + N \end{aligned}

$\begin{align} \upsilon' = \upsilon_0 +N \end{align}$

Hệ số tỷ lệ $\kappa'$

Chúng tôi xác định các yếu tố được bao quanh bởi và để tìm ai là được cập nhật theo khả năng: và do đó chúng tôi có tham số thứ hai: $\boldsymbol{\mu}^T$ $\boldsymbol{\mu}$ $\kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}$

\begin{aligned} μ^{T} ((κ_{0} + N) Λ) μ \end{aligned}

$\begin{align} \boldsymbol{\mu}^T\left((\kappa_0 + N) \boldsymbol{\Lambda}\right)\boldsymbol{\mu} \end{align}$

\begin{aligned} κ^{'} = κ_{0} + N \end{aligned}

$\begin{align} \kappa' = \kappa_0 + N \end{align}$

Có nghĩa là $\boldsymbol{\mu}'$

Các tham số thứ ba đến từ việc xác định những gì bên trong : Và do đó, chúng tôi đã có tham số thứ ba: $2\boldsymbol{\mu}^T...$

\begin{aligned} 2 μ^{T} (Λ N \bar{x} + κ_{0} Λ μ_{0}) & = 2 μ^{T} κ^{'} Λ μ^{'} \\ (Λ N \bar{x} + κ_{0} Λ μ_{0}) & = κ^{'} Λ μ^{'} \\ (N \bar{x} + κ_{0} μ_{0}) & = κ^{'} μ^{'} \end{aligned}

$\begin{align} 2\boldsymbol{\mu}^T\left(\boldsymbol{\Lambda} N \mathbf{\overline{x} + \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu}_0}\right) &= 2\boldsymbol{\mu}^T \kappa'\boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}'\\ \left(\boldsymbol{\Lambda} N \mathbf{\overline{x} + \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu}_0}\right) &= \kappa'\boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}'\\ \left(N \mathbf{\overline{x} + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0}\right) &= \kappa' \boldsymbol{\mu}' \end{align}$

\begin{aligned} μ^{'} = \frac{1}{k^{'}} (N \bar{x} + κ_{0} μ_{0}) \end{aligned}

$\begin{align} \boldsymbol{\mu}' = \frac{1}{k'}(N\mathbf{\overline{x}} + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0) \end{align}$

Ma trận tỷ lệ $\boldsymbol{W}'$

Và tham số thứ tư xuất phát từ việc làm việc với các tham số còn lại:

\begin{aligned} t r (W^{' - 1} Λ) & = t r (W_{0}^{- 1} Λ) + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + μ_{0}^{T} κ_{0} Λ μ_{0} \\ = t r (W_{0}^{- 1} Λ) + \sum_{i = 1}^{N} t r (x_{i}^{T} Λ x_{i}) + t r (μ_{0}^{T} κ_{0} Λ μ_{0}) \\ = t r (W_{0}^{- 1} Λ + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + μ_{0}^{T} κ_{0} Λ μ_{0}) \end{aligned}

$\begin{align} tr(\mathbf{W}'^{-1} \boldsymbol{\Lambda}) &= tr(\mathbf{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda}) + \sum_{i=1}^{N}\mathbf{x}_i^T\boldsymbol{\Lambda}\mathbf{x}_i + \boldsymbol{\mu_0}^T \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu_0}\\ &= tr(\mathbf{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda}) + \sum_{i=1}^{N}tr(\mathbf{x}_i^T\boldsymbol{\Lambda}\mathbf{x}_i) + tr(\boldsymbol{\mu_0}^T \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu_0})\\ &= tr\bigg(\mathbf{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} + \sum_{i=1}^{N}\mathbf{x}_i^T\boldsymbol{\Lambda}\mathbf{x}_i + \boldsymbol{\mu_0}^T \kappa_0 \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu_0}\bigg) \end{align}$

Làm cách nào để tiếp tục từ đây (nếu tôi không mắc lỗi nào) và có được giải pháp chuẩn cho ? $\mathbf{W}'$

Chỉnh sửa 1 :

Bây giờ chúng tôi sắp xếp lại các điều khoản, thêm và trừ một số yếu tố để có được hai hình vuông như trong giải pháp tiêu chuẩn:

\begin{aligned} t r (W^{' - 1} Λ) = & t r (W^{- 1} Λ \\ + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i}^{T} Λ x_{i} + {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} - 2 x_{i}^{T} Λ \bar{x}) \\ + κ_{0} (μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} - 2 {\bar{x}}^{T} Λ μ_{0}) \\ - \sum_{i = 1}^{N} {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + 2 \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ \bar{x} - κ_{0} {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + 2 κ_{0} {\bar{x}}^{T} Λ μ_{0}) \\ = & t r (W^{- 1} Λ + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) Λ (x_{i} - \bar{x})^{T} + κ_{0} (\bar{x} - μ_{0}) Λ (\bar{x} - μ_{0})^{T} \\ - N \bar{x} Λ {\bar{x}}^{T} + 2 N \bar{x} Λ {\bar{x}}^{T} - κ_{0} \bar{x} Λ {\bar{x}}^{T} + 2 κ_{0} \bar{x} Λ μ_{0}^{T}) \end{aligned}

$\begin{align} tr(\mathbf{W}'^{-1}\boldsymbol{\Lambda}) =\;& tr\bigg(\mathbf{W}^{-1} \boldsymbol{\Lambda}\\ &+ \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \mathbf{x}_i + \overline{\mathbf{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \overline{\mathbf{x}} -2 \mathbf{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \mathbf{\overline{x}})\\ &+\kappa_0 (\boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + \boldsymbol{\overline{x}}^T \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\overline{x}} - 2\boldsymbol{\overline{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0) \notag\\% Substract added factors &-\sum_{i=1}^{N}\overline{\mathbf{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \overline{\mathbf{x}} +2\sum_{i=1}^{N}\mathbf{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \mathbf{\overline{x}} - \kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\overline{x}} + 2\kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}^T \boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu}_0\bigg)\\ =\;& tr\bigg( \mathbf{W}^{-1} \boldsymbol{\Lambda}+ \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})\boldsymbol{\Lambda}(\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})^T + \kappa_0(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)\boldsymbol{\Lambda}(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)^T \notag\\% Substract added factors &-N\overline{\mathbf{x}} \boldsymbol{\Lambda} \overline{\mathbf{x}}^T +2N\mathbf{\overline{x}} \boldsymbol{\Lambda}\mathbf{\overline{x}}^T - \kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}\boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\overline{x}}^T + 2\kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}\boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0^T \bigg) \end{align}$

Chúng tôi đơn giản hóa các yếu tố nằm ngoài các ô vuông:

\begin{aligned} t r (W^{' - 1} Λ) = & t r (W^{- 1} Λ + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x})^{T} Λ (x_{i} - \bar{x}) + κ_{0} (\bar{x} - μ_{0})^{T} Λ (\bar{x} - μ_{0}) \\ + (N - κ_{0}) {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + 2 κ_{0} {\bar{x}}^{T} Λ μ_{0}) \end{aligned}

$\begin{align} tr(\mathbf{W}'^{-1} \boldsymbol{\Lambda}) =\;& tr( \mathbf{W}^{-1} \boldsymbol{\Lambda}+ \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})^T\boldsymbol{\Lambda}(\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}}) + \kappa_0(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)^T\boldsymbol{\Lambda}(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0) \notag\\% Substract added factors & +(N - \kappa_0)\mathbf{\overline{x}}^T\boldsymbol{\Lambda} \mathbf{\overline{x}} + 2\kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}^T\boldsymbol{\Lambda}\boldsymbol{\mu}_0 \bigg) \end{align}$

Chỉnh sửa 2 ( theo dõi nhờ câu trả lời của @bdeonovic )

Dấu vết là chu kỳ, vì vậy . Sau đó: và sau đó: $tr(ABC) = tr(BCA) = tr(CAB)$

\begin{aligned} t r (W^{' - 1} Λ) = & t r (W^{- 1} Λ + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) (x_{i} - \bar{x})^{T} Λ + κ_{0} (\bar{x} - μ_{0}) (\bar{x} - μ_{0})^{T} Λ \\ + (N - κ_{0}) \bar{x} {\bar{x}}^{T} Λ + 2 κ_{0} \bar{x} μ_{0}^{T} Λ) \end{aligned}

$\begin{align} tr(\mathbf{W}'^{-1} \boldsymbol{\Lambda}) =\;& tr\bigg( \mathbf{W}^{-1} \boldsymbol{\Lambda}+ \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})(\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})^T\boldsymbol{\Lambda} + \kappa_0(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)^T\boldsymbol{\Lambda} \notag\\% Substract added factors & +(N - \kappa_0)\mathbf{\overline{x}} \mathbf{\overline{x}}^T\boldsymbol{\Lambda} + 2\kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}\boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \bigg) \end{align}$

\begin{aligned} t r (W^{' - 1}) = & t r (W^{- 1} + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) (x_{i} - \bar{x})^{T} + κ_{0} (\bar{x} - μ_{0}) (\bar{x} - μ_{0})^{T} \\ + (N - κ_{0}) \bar{x} {\bar{x}}^{T} + 2 κ_{0} \bar{x} μ_{0}^{T}) \end{aligned}

$\begin{align} tr(\mathbf{W}'^{-1}) =\;& tr\bigg( \mathbf{W}^{-1}+ \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})(\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})^T + \kappa_0(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)^T \notag\\% Substract added factors & +(N - \kappa_0)\mathbf{\overline{x}} \mathbf{\overline{x}}^T + 2\kappa_0\boldsymbol{\overline{x}}\boldsymbol{\mu}_0^T \bigg) \end{align}$

Hầu hết! Nhưng vẫn không có. Mục tiêu là:

\begin{aligned} W^{- 1} + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) (x_{i} - \bar{x})^{T} + \frac{κ_{0} N}{κ_{0} + N} (\bar{x} - μ_{0}) (\bar{x} - μ_{0})^{T} \end{aligned}

$\begin{align} \mathbf{W}^{-1} + \sum_{i=1}^N (\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})(\mathbf{x}_i - \overline{\mathbf{x}})^T + \frac{\kappa_0 N}{\kappa_0 + N}(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)(\boldsymbol{\overline{x}} - \boldsymbol{\mu}_0)^T \end{align}$

bayesian posterior

— alberto
nguồn

Câu trả lời:

Dấu vết là tuần hoàn, vì vậy . Ngoài ra dấu vết phân phối trên bổ sung sao cho . Với những sự kiện này, bạn sẽ có thể xoay vòng thuật ngữ xung quanh mặt sau trong các thuật ngữ theo dõi, kết hợp các thuật ngữ theo dõi với nhau. Kết quả sẽ trông giống như $tr(ABC) = tr(BCA) = tr(CAB)$ $tr(A+B) = tr(A) + tr(B)$ $\Lambda$

W^{' - 1} = W^{- 1} + \sum_{i = 1}^{N} x_{i} x_{i}^{⊺} + μ_{0} μ_{0}^{⊺}

$W'^{-1} = W^{-1} + \sum_{i=1}^N x_i x_i^\intercal + \mu_0\mu_0^\intercal$

— bdeonovic
nguồn

cảm ơn! tuy nhiên, tôi không thấy làm thế nào để đạt được kết quả chuẩn ( en.wikipedia.org/wiki/Conjugate_p Warrior ) có chứa và . Tôi thậm chí không có dấu hiệu tiêu cực: O

\sum (x_{i} - \bar{x})

$\sum(x_i-\overline{x})$

\bar{x} - μ_{0}

$\overline{x} - \mu_0$

— alberto

Khả năng trước là $\times$

| Λ |^{N / 2} \exp {- \frac{1}{2} (\sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} - N {\bar{x}}^{T} Λ μ - μ^{T} Λ N \bar{x} + N μ^{T} Λ μ)} \times | Λ |^{(ν_{0} - D - 1) / 2} \exp {- \frac{1}{2} t r (W_{0}^{- 1} Λ)} \times | Λ |^{1 / 2} \exp {- \frac{κ_{0}}{2} (μ^{T} Λ μ - μ^{T} Λ μ_{0} - μ_{0}^{T} Λ μ + μ_{0}^{T} Λ μ_{0})} .

$|\boldsymbol{\Lambda}|^{N/2} \exp\left\{-\frac{1}{2}\left(\sum_{i=1}^N \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i - N\boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} - \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} N\boldsymbol{\bar{x}} + N\boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} \right) \right\} \\ \times |\boldsymbol{\Lambda}|^{(\nu_0 - D - 1)/2} \exp\left\{-\frac{1}{2} tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right) \right\} \\ \times |\boldsymbol{\Lambda}|^{1/2} \exp \left\{ -\frac{\kappa_0}{2} \left( \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} - \boldsymbol{\mu}^T\boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 - \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} + \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 \right) \right\}.$ Điều này có thể được viết lại thành Chúng ta có thể viết lại

| Λ |^{1 / 2} | Λ |^{(ν_{0} + N - D - 1) / 2} \times \exp {- \frac{1}{2} ((κ_{0} + N) μ^{T} Λ μ - μ^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) - (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ μ + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + t r (W_{0}^{- 1} Λ))}

$|\boldsymbol{\Lambda}|^{1/2} |\boldsymbol{\Lambda}|^{(\nu_0 + N - D - 1)/2} \\ \times \exp \left\{ -\frac{1}{2} \left( \left(\kappa_0 + N\right) \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} - \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) - (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} \\ + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + \sum_{i=1}^N \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i + tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right) \right) \right\}$

(κ_{0} + N) μ^{T} Λ μ - μ^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) - (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ μ + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + t r (W_{0}^{- 1} Λ)

(κ_{0} + N) μ^{T} Λ μ - μ^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) - (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ μ + \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) - \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + t r (W_{0}^{- 1} Λ) .

$(\kappa_0 + N) \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} - \boldsymbol{\mu}^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) - (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu} \\ + \frac{1}{\kappa_0 + N}(\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) \\ - \frac{1}{\kappa_0 + N}(\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) \\ + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + \sum_{i=1}^N \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i + tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right).$ Hai dòng trên cùng bây giờ là yếu tố

(κ_{0} + N) {(μ - \frac{κ_{0} μ + N \bar{x}}{κ_{0} + N})}^{T} Λ (μ - \frac{κ_{0} μ + N \bar{x}}{κ_{0} + N}) .

$(\kappa_0 + N) \left( \boldsymbol{\mu} - \frac{\kappa_0 \boldsymbol{\mu} + N \boldsymbol{\bar{x}}}{\kappa_0 + N} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\mu} - \frac{\kappa_0 \boldsymbol{\mu} + N \boldsymbol{\bar{x}}}{\kappa_0 + N} \right).$

Thêm và trừ , như sau: có thể được viết lại thành $N \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}}$

- \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + \sum_{i = 1}^{N} x_{i}^{T} Λ x_{i} + t r (W_{0}^{- 1} Λ)

$- \frac{1}{\kappa_0 + N}(\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + \sum_{i=1}^N \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i + tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right)$

\sum_{i = 1}^{N} (x_{i}^{T} Λ x_{i} - x_{i}^{T} Λ \bar{x} - {\bar{x}}^{T} Λ x_{i} + {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x}) + N {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} - \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x}) + t r (W_{0}^{- 1} Λ) .

$\sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{x}_i^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{x}_i + \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} \right) + N \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 - \frac{1}{\kappa_0 + N}(\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}})^T \boldsymbol{\Lambda} (\kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0 + N \boldsymbol{\bar{x}}) + tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right).$ Thuật ngữ tổng

\sum_{i = 1}^{N} (x_{i}^{T} Λ x_{i} - x_{i}^{T} Λ \bar{x} - {\bar{x}}^{T} Λ x_{i} + {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x})

\sum_{i = 1}^{N} {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ (x_{i} - \bar{x}) .

$\sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right).$

N {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} - \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})^{T} Λ (κ_{0} μ_{0} + N \bar{x})

N {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} + κ_{0} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} - \frac{1}{κ_{0} + N} (κ_{0}^{2} μ_{0}^{T} Λ μ_{0} + N κ_{0} μ_{0}^{T} Λ {\bar{x}}_{0} + N κ_{0} {\bar{x}}^{T} Λ μ_{0} + N^{2} {\bar{x}}^{T} Λ \bar{x}),

$N \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} + \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 - \frac{1}{\kappa_0 + N}(\kappa_0^2 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + N \kappa_0 \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}}_0 + N \kappa_0 \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 + N^2 \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}}),$ bằng

\frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} ({\bar{x}}^{T} Λ \bar{x} - {\bar{x}}^{T} Λ μ_{0} - μ_{0}^{T} Λ \bar{x} + μ_{0}^{T} Λ μ_{0}) = \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ (\bar{x} - μ_{0}) .

$\frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N} \left( \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\bar{x}}^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 - \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\bar{x}} + \boldsymbol{\mu}_0^T \boldsymbol{\Lambda} \boldsymbol{\mu}_0 \right) = \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right).$

Hai thuật ngữ sau là vô hướng: Và bất kỳ vô hướng nào đều bằng dấu vết của nó, vì vậy

\sum_{i = 1}^{N} {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ (x_{i} - \bar{x}), \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ (\bar{x} - μ_{0}) .

$\sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right), \thinspace \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right).$

t r (W_{0}^{- 1} Λ) + \sum_{i = 1}^{N} {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ (x_{i} - \bar{x}) + \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ (\bar{x} - μ_{0})

$tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right) + \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) + \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)$ có thể được viết lại thành Vì , tổng trên bằng

t r (W_{0}^{- 1} Λ) + t r (\sum_{i = 1}^{N} {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ (x_{i} - \bar{x})) + t r (\frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ (\bar{x} - μ_{0})) .

$tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right) + tr \left( \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) \right) + tr \left( \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right) \right).$

t r (A B C) = t r (C A B)

$tr(\boldsymbol{A} \boldsymbol{B} \boldsymbol{C}) = tr(\boldsymbol{C} \boldsymbol{A} \boldsymbol{B})$

t r (W_{0}^{- 1} Λ) + t r (\sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ) + t r (\frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} (\bar{x} - μ_{0}) {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ) .

$tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} \right) + tr \left( \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \right) + tr \left( \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right) \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \right).$ Sử dụng thực tế là , chúng ta có thể viết lại tổng dưới dạng

t r (A + B) = t r (A) + t r (B)

$tr(\boldsymbol{A} + \boldsymbol{B}) = tr(\boldsymbol{A}) + tr(\boldsymbol{B})$

t r (W_{0}^{- 1} Λ + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) {(x_{i} - \bar{x})}^{T} Λ + \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} (\bar{x} - μ_{0}) {(\bar{x} - μ_{0})}^{T} Λ) = t r ((W_{0}^{- 1} + \sum_{i = 1}^{N} (x_{i} - \bar{x}) {(x_{i} - \bar{x})}^{T} + \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} (\bar{x} - μ_{0}) {(\bar{x} - μ_{0})}^{T}) Λ) .

$tr \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} \boldsymbol{\Lambda} + \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} + \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right) \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \right) = tr \left( \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} + \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T + \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right) \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \right) \boldsymbol{\Lambda} \right).$

Đặt tất cả những thứ đó lại với nhau, nếu chúng ta để Chúng ta có khả năng trước bằng $\boldsymbol{S} = \sum_{i=1}^N \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right) \left( \boldsymbol{x}_i - \boldsymbol{\bar{x}} \right)^T$ $\times$

| Λ |^{1 / 2} \exp {- \frac{κ_{0} + N}{2} {(μ - \frac{κ_{0} μ + N \bar{x}}{κ_{0} + N})}^{T} Λ (μ - \frac{κ_{0} μ + N \bar{x}}{κ_{0} + N})} \times | Λ |^{(ν_{0} + N - D - 1) / 2} \exp {- \frac{1}{2} t r ((W_{0}^{- 1} + S + \frac{N κ_{0}}{κ_{0} + N} (\bar{x} - μ_{0}) {(\bar{x} - μ_{0})}^{T}) Λ)},

$|\boldsymbol{\Lambda}|^{1/2} \exp \left\{-\frac{\kappa_0 + N}{2} \left( \boldsymbol{\mu} - \frac{\kappa_0 \boldsymbol{\mu} + N \boldsymbol{\bar{x}}}{\kappa_0 + N} \right)^T \boldsymbol{\Lambda} \left( \boldsymbol{\mu} - \frac{\kappa_0 \boldsymbol{\mu} + N \boldsymbol{\bar{x}}}{\kappa_0 + N} \right) \right\} \\ \times |\boldsymbol{\Lambda}|^{(\nu_0 + N - D - 1)/2} \exp \left\{ - \frac{1}{2} tr \left( \left( \boldsymbol{W}_0^{-1} + \boldsymbol{S} + \frac{N\kappa_0}{\kappa_0 + N}\left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right) \left( \boldsymbol{\bar{x}} - \boldsymbol{\mu}_0 \right)^T \right) \boldsymbol{\Lambda} \right) \right\},$ theo yêu cầu.

— Alex
nguồn

Xuất phát từ bình thường-Wishart sau

Suy thoái tự doυ′υ′\upsilon'

Hệ số tỷ lệκ′κ′\kappa'

Có nghĩa làμ′μ′\boldsymbol{\mu}'

Ma trận tỷ lệW′W′\boldsymbol{W}'

Suy thoái tự do $\upsilon'$

Hệ số tỷ lệ $\kappa'$

Có nghĩa là $\boldsymbol{\mu}'$

Ma trận tỷ lệ $\boldsymbol{W}'$