【パターン認識ラジオ】04-5Z 斜めの楕円状正規分布の共分散

今日は標準正規分布でない正規分布を可視化して、分散共分散行列を見てみましょう。 ただし、計算を簡単にするため、中心は（０，０）のままで、分布が同心円ではなくて同心楕円で薄まっていく場合です。 Y方向の分散をちょっと減らしてみましょう。わかりやすいように、標準偏差の値を0.2とかにしましょうか。 Excelでは、C2セルを=NORM.INV(RAND(),0,0.2)と3番目の引数、標準偏差を0.2としましょう。 散布図はどうなりましたか？このとき、横軸の目盛りの1と縦軸の目盛りの1が同じ長さになるように調整しないと、標準正規分布との違いが分かりにくいと思います。 調整すると、かなり細長い分布になったはずです。 Xの分散は1のままで、Yの分散が0.04に近い値になりますね？共分散は変わらず0に近い値となるでしょう。 では、次に、各データ点を回転して、分布全体を回転してみましょう。回転行列をベクトル(x,y)に掛けます。 回転角度を例えば30degとして、回転行列に現れるコサインとサインの値を計算しておきましょう。 受講生の皆さんはコサイン30°、サイン30°の値を覚えていると思いますが、Excelでも計算できます。=COS(RADIANS(30)), =SIN(RADIANS(30))としてください。 RADIANSはdegをradに変換する関数です。（単にpi/180をかけているだけ） この値を使って回転後のベクトルが計算できますね？ X_dash = c * x – s * yY_dash = s * x + c * y になります。 では、回転後の散布図と、分散や共分散の値を見て、気付いたことをノートに記入お願いします。 30°とした部分をいろいろな角度にしてみて、観察を重ねましょう！！ ではまた！