Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
フェージングと積分計算と超球面
Search
Takatomo Torigoe
July 29, 2014
Science
410
0
Share
Embed
Copy iframe code
Copy JS code
Copy link
Start on current slide
フェージングと積分計算と超球面
Takatomo Torigoe
July 29, 2014
More Decks by Takatomo Torigoe
See All by Takatomo Torigoe
型付きアクターモデルがもたらす分散シミュレーションの未来
piyo7
0
1.3k
AI動画生成ガチャ紹介
piyo7
1
450
AIイラスト生成・編集テクニック紹介
piyo7
2
520
PandasAIにおけるLLMを用いた自然言語クエリの仕組み
piyo7
0
600
HdrHistogram紹介:ストリーミングで統計値を算出するための 高速・省メモリなライブラリ
piyo7
0
550
AI画像生成の紹介スライドをAI画像とAIチャットで作ってみた
piyo7
0
400
将棋AI「dlshogi」紹介
piyo7
1
1.2k
軌跡検索エンジンT-Torch論文紹介
piyo7
0
320
DynamicでScalableな空間分割データ構造Bkd-Tree
piyo7
0
1.2k
Other Decks in Science
See All in Science
力学系から見た現代的な機械学習
hanbao
4
4.3k
AIを用いた PID制御で部屋 の温度制御をしてみた
nearme_tech
PRO
0
180
データベース12: 正規化(2/2) - データ従属性に基づく正規化
trycycle
PRO
0
1.5k
[第67回 CV勉強会@関東] CV × Scientific Figures / kantoCV 67th CVPR 2026
lychee1223
0
150
データベース05: SQL(2/3) 結合質問
trycycle
PRO
0
1.2k
SpatialRDDパッケージによる空間回帰不連続デザイン
saltcooky12
0
270
不動産業界における業界特化のデータ整備とAI活用 ─Vertical DataとVertical AI─
estie
1
830
医療 LLM ベンチマークの現在地:多面的評価 と日本ローカライズ
analokmaus
1
610
第67回コンピュータビジョン勉強会論文紹介「RoboWheel: A Data Engine from Real-World Human Demonstrations for Cross-Embodiment Robotic Learning」
x_ttyszk
0
130
AkarengaLT vol.40
hashimoto_kei
0
120
【論文紹介】Is CLIP ideal? No. Can we fix it?Yes! 第65回 コンピュータビジョン勉強会@関東
shun6211
5
2.5k
Non-Gaussian, nonlinear causal discovery with hidden variables and application
sshimizu2006
0
160
Featured
See All Featured
Improving Core Web Vitals using Speculation Rules API
sergeychernyshev
21
1.6k
A better future with KSS
kneath
240
18k
Digital Projects Gone Horribly Wrong (And the UX Pros Who Still Save the Day) - Dean Schuster
uxyall
1
2.1k
Public Speaking Without Barfing On Your Shoes - THAT 2023
reverentgeek
1
460
JAMstack: Web Apps at Ludicrous Speed - All Things Open 2022
reverentgeek
1
510
Designing for humans not robots
tammielis
254
26k
Refactoring Trust on Your Teams (GOTO; Chicago 2020)
rmw
35
3.7k
B2B Lead Gen: Tactics, Traps & Triumph
marketingsoph
0
180
The agentic SEO stack - context over prompts
schlessera
0
850
BBQ
matthewcrist
89
10k
The browser strikes back
jonoalderson
0
1.4k
Game over? The fight for quality and originality in the time of robots
wayneb77
1
230
Transcript
フェージングと 積分計算と 超球面 鳥越貴智 2014/07/29 参考文献『ディジタル移動通信の電波伝搬基礎』2.3節前半
正規分布(復習) N μ, σ2 x = 1 2𝜋𝜎2 𝑒 −
𝑥−𝜇2 2𝜎2 μ:平均 σ:分散 中心極限定理 独立同分布(i.i.d: Independent and Identically Distributed) な標本の平均値は、標本数を増やすと正規分布に収束する 「同じようなものがたくさんランダムに集まった時の和の分布」 ただし独立同分布はけっこう強い仮定 #リスク評価などで安易に仮定すると危険なことも
レイリー分布の導出(復習) N 0, σ2 x ∙ N 0, σ2 y
∙ ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− x2+y2 2σ2 ∙ ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− 𝐫𝟐 2σ2∙ 𝐫 ∙ ⅆθ ⅆr 2π 0 ∞ 0 = 1 2πσ2 ∙ e− r2 2σ2 ∙ 𝑟 ∙ 𝟐𝝅 ∙ ⅆr ∞ 0 = r σ2 ∙ e− r2 2σ2 ∙ ⅆr ∞ 0 𝑥 = 𝑟 ∙ cos 𝜃 𝑦 = 𝑟 ∙ sin 𝜃 ヤコビ行列 ⅆ𝑥 ⅆ𝑦 = cos 𝜃 −𝑟 sin 𝜃 sin 𝜃 𝑟 cos 𝜃 ⅆ𝑟 ⅆ𝜃 ヤコビ行列式 cos 𝜃 −𝑟 sin 𝜃 sin 𝜃 𝑟 cos 𝜃 = 𝑟
仲上―ライス分布 𝑓 𝑟 = r σ2 ∙ e− r2+𝑎2 2σ2
∙ 𝐼0 ( 𝑟𝑎 𝜎2 ) 仲上―ライス分布は、レイリー分布に定常波(a)を一つ加えたもの a r dr 0 𝑓𝑦 = 𝑁(0, 𝜎2) 𝑓𝑥 = 𝑁(𝑎, 𝜎2) φ 定常波
仲上―ライス分布の導出 N 𝐚, σ2 x ∙ N 0, σ2 ∙
ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− (x−𝐚)2+y2 2σ2 ∙ ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− r2−𝟐𝒓𝒂 𝐜𝐨𝐬 𝜽+𝒂𝟐 2σ2 ∙ r ∙ ⅆθ ⅆr 2π 0 ∞ 0 = 1 2πσ2 ∙ e− r2+𝒂𝟐 2σ2 ∙ 𝑟 ∙ ( 𝐞 𝐫𝐚 𝛔𝟐 𝐜𝐨𝐬 𝛉 ∙ ⅆ𝛉 𝟐𝛑 𝟎 ) ∙ ⅆr ∞ 0 = r σ2 ∙ e− r2+𝑎2 2σ2 ∙ 𝑰𝟎 ( 𝒓𝒂 𝝈𝟐 ) ∙ ⅆr ∞ 0 𝑥 = 𝑟 ∙ cos 𝜃 𝑦 = 𝑟 ∙ sin 𝜃 0次第1種 変形ベッセル関数 𝐼0 𝑧 = 1 2𝜋 𝑒z∙cos 𝜃 ∙ ⅆθ 2𝜋 0
仲上M分布 𝑓 𝑟 = 2𝑚𝑚 Ω𝑚Γ(𝑚) ∙ 𝑟 2𝑚−1 ∙
e− 𝑚 Ω 𝑟 2 参考文献では、相対頻度を経由してレイリー分布の拡張としている。また、 「仲上m分布は経験的に導かれた分布であるため、 仲上-ライス分布のように物理的なイメージがつかみにくい。」 とある。でもじっと眺めてると、 少なくとも数学的には超球面の式が隠れてる気が……。 𝑓 𝑟 = 2𝑚𝑚 Ω𝑚𝚪(𝒎) ∙ 𝒓 𝟐𝒎−𝟏 ∙ e− 𝑚 Ω 𝑟 2
レイリー分布の導出(再) N 0, σ2 x ∙ N 0, σ2 y
∙ ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− x2+y2 2σ2 ∙ ⅆx ⅆy ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 2πσ2 ∙ e− r2 2σ2 ∙ 𝟐𝝅𝒓 ∙ ⅆr ∞ 0 = r σ2 ∙ e− r2 2σ2 ∙ ⅆr ∞ 0 レイリー分布は2次元正規分布を式変形したもの これをn次元に拡張すると……? 半径𝑟の円周(2次元超球面) 2𝜋𝑟
超球面 半径𝑟の𝑛次元超球面 𝑆𝑛−1 𝑟 = 2𝜋 𝑛 2 𝜞(𝒏 𝟐
) 𝒓𝒏−𝟏 ここで、ガンマ関数は 𝛤 n + 1 = n! 𝛤 n + 1 2 = 2𝑛−1 ‼ 2𝑛 𝜋 𝑆1 𝑟 = 2𝜋1 𝛤(1) 𝑟1 = 2𝜋𝑟 ∗ 𝛤 1 = 0! = 1 𝑆2 𝑟 = 2𝜋 3 2 𝛤( 3 2 ) 𝑟2 = 4𝜋𝑟2 ∗ 𝛤 3 2 = 1‼ 2 𝜋 = 𝜋 2 𝑆3 𝑟 = 2𝜋2 𝛤(2) 𝑟3 = 2𝜋2𝑟3 ∗ 𝛤 2 = 1! = 1
仲上M分布の導出 ⋯ N 0, σ2 𝑥1 ⋯ 𝐍 𝟎, 𝛔𝟐
𝒙𝒏 ∙ ⅆ𝑥1 ⋯ ⅆ𝒙𝒏 ∞ −∞ ∞ −∞ = ⋯ 1 (2πσ2) 𝑛 2 ∙ e− 𝑥1 2+⋯+𝑥𝑛 2 2σ2 ∙ ⅆ𝑥1 ⋯ ⅆ𝑥𝑛 ∞ −∞ ∞ −∞ = 1 (2πσ2) 𝑛 2 ∙ e− r2 2σ2 ∙ 𝟐𝝅 𝒏 𝟐 𝚪( 𝒏 𝟐 ) 𝒓𝒏−𝟏 ∙ ⅆr ∞ 0 = 2 (2σ2)𝑚Γ(𝑚) ∙ 𝑟2𝑚−1 ∙ e− 1 2σ2 r2 ∙ ⅆr ∞ 0 = 2𝑚𝑚 Ω𝑚Γ(𝑚) ∙ 𝑟 2𝑚−1 ∙ e− 𝑚 Ω 𝑟 2 ∙ ⅆ𝑟 ∞ 0 半径𝑟の𝑛次元超球面 2𝜋 𝑛 2 𝛤( 𝑛 2 ) 𝑟𝑛−1 𝑛 = 2𝑚 𝑟 = 2𝜎2𝑚 Ω 1 2 ∙ 𝑟 ⅆ𝑟 = 2𝜎2𝑚 Ω 1 2 ∙ ⅆ𝑟
まとめ • レイリー分布は、2次元正規分布N 0, σ2 の極座標的な式変形 • 仲上―ライス分布は、レイリー分布に定常波を加えたもの • 仲上m分布は、n次元正規分布N
0, σ2 の極座標的な式変形 • 仲上m分布のn次元は何を意味してる??? レイリー分布の2次元は、IQ平面を意味しているので…… • 仲上m分布に、定常波を加えた分布も導ける?
積み残し ガンマ関数とは? (階乗を一般化した関数、整数論で重要) http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%83%B3%E3%83%9 E%E9%96%A2%E6%95%B0 ベッセル関数とは? (微分方程式の特殊解) http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%83%E3%82%B B%E3%83%AB%E9%96%A2%E6%95%B0 PythonのSciPyにベッセル関数がある!
http://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/tutorial/special.html PythonのSciPyに仲上m分布もある! http://docs.scipy.org/doc/scipy- dev/reference/generated/scipy.stats.nakagami.html