題目
在例10.1中,把數據模型修正為:
其中是WGN,如果
,那么方差
,如果
,那么方差
。求PDF
。把它與經典情況PDF
進行比較,在經典的情況下A是確定性的,
是WGN,它的方差
為:a.
; b.
解答:
經典情況下,是WGN,也就是:
而經典情況下,A是確定的,因此可以轉換為:
又因為是WGN,屬于獨立同分布,因此:
因此,經典條件下,表示無條件PDF,可以看成是未知參數
的函數,用于參數估計時,也稱之為似然函數。
而在貝葉斯情況下,A也是隨機變量,且根據題目設定,的方差與A的取值有關,因此兩者就不獨立了,進一步可以表示為:
因此:
由于在確定條件A下,之間相互獨立,因此,聯合概率密度也可以直接相乘,進一步可以表示為:
對比可以發現,當時:
但時:
需要進一步注意的是,盡管當時,在函數形式上兩者相等,即:
,但兩者的物理意義是不同的。具體的描述可以參考書(10.7)公式后的描述。
是關于A的函數,即A是個確定性參數,但A有不同取值。
是在不同A的取值,
這一組取值的概率大小,此時屬于無條件PDF。取
最大值對應的A,就是極大似然估計下的
;
是一種條件概率,即隨機變量為A時,
的概率大小,此時屬于條件PDF。但由于此時隨機變量取A的概率還不知道。因此,要在A在不同取值
概率的情況下,整體
也是關于隨機變量A的函數。求該整體
最大值對應的A,對應就是MAP估計下的
。