확률 분포
카니아다키스 지수 분포(또는 γ-지수 분포)는 적절한 제약 조건에서 카니아다키스 엔트로피의 최대화에서 발생 하는 확률 분포입니다.이것은 Kaniadakis 분포 의 한 예입니다. γ-지수는 카니아다키스 엔트로피가 표준 볼츠만-기브스 엔트로피 [1] 또는 섀넌 엔트로피의 일반화와 같은 방식으로 지수 분포 를 일반화하는 것입니다. 유형 I의 γ-지수 분포는 γ-감마 분포 의 특정한 경우이고, 유형 II의 γ-지수 분포는 γ-Weibull 분포 의 특정한 경우입니다.
제1종 확률밀도함수 타입 I의 카니아다키스 γ-지수 분포는 멱함수 꼬리를 나타내는 카니아다키스 γ-통계 에서 나타나는 통계 분포 클래스의 일부입니다. 이 분포에는 다음 과 같은 확률 밀도 [2] 함수가 있습니다.
f κ ( x ) = ( 1 − κ 2 ) β 해외의 κ ( − β x ) \displaystyle f_{_{\kappa }}(x)=(1-\kappa ^{2})\display \exp_{\kappa }(-\kappa x) x ≥ 0 { \ displaystyle x \ geq 0 }에 유효 합니다. 여기서 0 ≤ κ < 1 \ displaystyle 0 \ leq \ kappa < 1 } 은 Kaniadakis 엔트로피와 관련된 엔트로피 지수 이고 β > 0 \ displaystyle \ beta > 0 은 속도 매개 변수로 알려져 있습니다. 지수 분포 는 π → 0 .{{displaystyle \kappa \rightarrow 0.} 로 복구됩니다.
누적분포함수 타입 I의 γ-지수 분포의 누적 분포 함수는 다음과 같이 주어진다.
F κ ( x ) = 1 − ( 1 + κ 2 β 2 x 2 + κ 2 β x ) 해외의 k ( − β x ) \displaystyle F_{\kappa }(x)=1-{\Big (}{\sqrt {1+\kappa ^{2}\capa ^{2}}+\kappa ^{2}}\exp _{k}({-\capa x)}} x ≥ 0 {\displaystyle x\geq 0} 에 대해. 누적 지수 분포 는 고전적 한계 κ → 0 {{displaystyle \kappa \rightarrow 0} 에서 복구됩니다.
특성. 모멘트, 기대값 및 분산 I형의 γ-지수 분포는 다음과 같이 주어진[2] 차수 m γ N{ displaystyle m\in \mathbb {N} 의 모멘트를 갖는다.
E [ X m ] = 1 − κ 2 ∏ n = 0 m + 1 [ 1 − ( 2 n − m − 1 ) κ ] m ! β m {\displaystyle \operatorname {E} [X^{m}]=displayfrac {1-\kappa ^{2}}{\frac _{n=0}^{m+1}[1-(2n-m-1)\kappa ]}{\frac {m! }{\colon ^{m}}}} 여기 서 f κ ( x ) {\displaystyle f_{\kappa }(x) 는 0 < m + 1 < 1 / κ \displaystyle 0 < m + 1 < 1/\kappa } 이면 유한합니다.
기대는 다음과 같이 정의됩니다.
E [ X ] = 1 β 1 − κ 2 1 − 4 κ 2 {\frac{1-\kappa^{2}}{{1-\kappa^{2}}{displaystyle \operatorname{E}[X]={\kappa}{1-4\kappa^{2}}}} 분산은 다음과 같습니다.
바르 [ X ] = σ κ 2 = 1 β 2 2 ( 1 − 4 κ 2 ) 2 − ( 1 − κ 2 ) 2 ( 1 − 9 κ 2 ) ( 1 − 4 κ 2 ) 2 ( 1 − 9 κ 2 ) \"표시 스타일 \operator name {Var} [X]=\sigma_{\kappa }^{2}}=sigmafrac {1}{\kappa ^{2}}{\frac {2(1-4\kappa ^{2})^{2}}-(1-9\kappa ^2}}{2}}{(1-4\kappa)}}{1-{kappa}}}{2}}{kappa 쿠르토시스 I형의 γ-지수 분포의 첨도는 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
커트 [ X ] = E [ [ X − 1 β 1 − κ 2 1 − 4 κ 2 ] 4 σ κ 4 ] \"표시 스타일 \operatorname {Kurt} [X]=\operatorname {E} \left[{\fracleft[X-{\frac{1}{\kappa^{2}}{1-4\kappa^{2}}\right]^{4}}{\kappa}{\kappa}}{\right}}} 따라서 유형 I 분포의 γ-지수 분포의 첨도는 다음과 같이 제공됩니다.
커트 [ X ] = 9 ( 1 − κ 2 ) ( 1200 κ 14 − 6123 κ 12 + 562 κ 10 + 1539 κ 8 − 544 κ 6 + 143 κ 4 − 18 κ 2 + 1 ) β 4 σ κ 4 ( 1 − 4 κ 2 ) 4 ( 3600 κ 8 − 4369 κ 6 + 819 κ 4 − 51 κ 2 + 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 5 \displaystyle \operatorname {Kurt} [X] = displayfrac {9(1-\kappa ^{2})(display\kappa ^{14}-6123\kappa ^{12}+562\kappa ^{10}+1539\kappa ^{8}-544\kappa ^{4}-18kappa ^{4}{kappa\kappa}{4}\kappa\kappa\kappa}{4\kappa ^2}
또는
커트 [ X ] = 9 ( 9 κ 2 − 1 ) 2 ( κ 2 − 1 ) ( 1200 κ 14 − 6123 κ 12 + 562 κ 10 + 1539 κ 8 − 544 κ 6 + 143 κ 4 − 18 κ 2 + 1 ) β 2 ( 1 − 4 κ 2 ) 2 ( 9 κ 6 + 13 κ 4 − 5 κ 2 + 1 ) ( 3600 κ 8 − 4369 κ 6 + 819 κ 4 − 51 κ 2 + 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 5 \displaystyle \operatorname {Kurt} [X]=displayfrac {9(9\kappa ^{2}-1)^{2}(\kappa ^{14}-6123\kappa ^{12}+562\kappa ^{10}+1539\kappa ^{8}-544\kappa ^{4}{2}\kappa{2}\kappa^{2}\kappa\kappa^{2}\kappa}\kappa\kappa} {\text{for}\colon 0\leq \kappa < 1/5}
일반 지수 분포 의 첨도는 한계 κ → 0 {{displaystyle \kappa \rightarrow 0} 에서 복구됩니다.
왜도 I형의 γ-지수 분포의 왜도는 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
스큐 [ X ] = E [ [ X − 1 β 1 − κ 2 1 − 4 κ 2 ] 3 σ κ 3 ] \displaystyle \operatorname {Skew} [X]=\operatorname {E} \left[{\fracleft[X-{\frac{1}{\cappa^{2}}{1-4\kappa^{2}}}\right]^{3}{\kappa}}{\right}}} 따라서, I형 분포의 γ-지수 분포 의 왜도는 다음과 같이 제공됩니다.
슈 [ X ] = 2 ( 1 − κ 2 ) ( 144 κ 8 + 23 κ 6 + 27 κ 4 − 6 κ 2 + 1 ) β 3 σ κ 3 ( 4 κ 2 − 1 ) 3 ( 144 κ 4 − 25 κ 2 + 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 4 표시 스타일 \operator name {Shew} [X] = displayfrac {2(1-\kappa ^{2})(display\kappa ^{8}+23\kappa ^{6}+27\kappa ^{4}-6\kappa ^{2}+1}{\kappa ^{3}(4\kappa ^{2})\kappa {\text1}\kappa {\kappa}\kappa}{\kappa}{\kappa}\k
일반 지수 분포 의 첨도는 한계 κ → 0 {{displaystyle \kappa \rightarrow 0} 에서 복구됩니다.
II형 확률밀도함수 타입 II의 카니아다키스 γ-지수 분포는 멱함수 꼬리를 나타내지만 제약 조건 이 다른 카니아다키스 γ-통계 에서 나타나는 통계 분포 클래스의 일부이기도 합니다. 이 분포는 α = 1 {{displaystyle \alpha = 1 }[2] 인 카니아다키스 γ-Weibull 분포의 특정한 경우입니다.
f κ ( x ) = β 1 + κ 2 β 2 x 2 해외의 κ ( − β x ) \displaystyle f_{_{\kappa }(x)=displayfrac{\sqrt {1+\kappa ^{2}}\exp _{\kappa }(-\kappa x)} x ≥ 0 { \ displaystyle x \ geq 0 }에 유효 합니다. 여기서 0 ≤ κ < 1 \ displaystyle 0 \ leq \ kappa < 1 } 은 Kaniadakis 엔트로피와 관련된 엔트로피 지수 이고 β > 0 \ displaystyle \ beta > 0 은 속도 매개 변수로 알려져 있습니다.
지수 분포 는 π → 0 .{{displaystyle \kappa \rightarrow 0.} 로 복구됩니다.
누적분포함수 타입 II의 γ-지수 분포의 누적 분포 함수는 다음과 같습니다.
F κ ( x ) = 1 − 해외의 k ( − β x ) \"표시 스타일 F_{\kappa}(x)=1-\exp_{k}({-\capa x)}} x ≥ 0 {\displaystyle x\geq 0} 에 대해. 누적 지수 분포 는 고전적 한계 κ → 0 {{displaystyle \kappa \rightarrow 0} 에서 복구됩니다.
특성. 모멘트, 기대값 및 분산 II형의 γ-지수 분포는 다음과 같이 주어진[2] 차수 m < 1 / γ {{displaystyle m<1/\kappa} 의 모멘트를 갖습니다.
E [ X m ] = β − m m ! ∏ n = 0 m [ 1 − ( 2 n − m ) κ ] {\displaystyle \operator name {E} [X^{m}]=displayfrac{timeout^{-m}m! }{\cisco _{n=0}^{m}[1-(2n-m)\kappa ]}}} 기대값과 분산은 다음과 같습니다.
E [ X ] = 1 β 1 1 − κ 2 {\displaystyle \operatorname {E} [X]=displayfrac {1}{\frac {1}{1-\kappa ^{2}}}} 바르 [ X ] = σ κ 2 = 1 β 2 1 + 2 κ 4 ( 1 − 4 κ 2 ) ( 1 − κ 2 ) 2 표시 스타일 \operatorname {Var} [X]=\sigma_{\kappa }^{2}=sigmafrac {1}{\cappa ^{2}}{\frac {1+2\kappa ^{4}}{(1-4\kappa ^2})}{1-\kappa ^{2}}}}} 모드는 다음과 같습니다.
x 모드 = 1 κ β 2 ( 1 − κ 2 ) {\displaystyle x_{\textrm {mode}}=tftfrac {1}{\kappa \sqrt {2(1-\kappa ^{2}}}}}}} 쿠르토시스 II형의 γ-지수 분포의 첨도는 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
커트 [ X ] = E [ ( X − 1 β 1 1 − κ 2 σ κ ) 4 ] \displaystyle \operatorname {Kurt} [X]=\operatorname {E} \left[\left\frac {X-{\frac {1}{\kappa ^{2}}{\frac {1}{1-\kappa ^{2}}}{\right)^{4}} 따라서 유형 II 분포의 γ-지수 분포의 첨도는 다음과 같이 제공됩니다.
커트 [ X ] = 3 ( 72 κ 10 − 360 κ 8 − 44 κ 6 − 32 κ 4 + 7 κ 2 − 3 ) β 4 σ κ 4 ( κ 2 − 1 ) 4 ( 576 κ 6 − 244 κ 4 + 29 κ 2 − 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 4 표시 스타일 \operator name {Kurt} [X] = displayfrac {3(72\kappa ^{10}-360\kappa ^{8}-44\kappa ^{6}-32\kappa ^{4}+7\kappa ^{2}-3}{\kappa ^{4}\kappa ^{4}(\kappa ^{2-1}){24}\kappa\kappa에 대해 또는
커트 [ X ] = 3 ( 72 κ 10 − 360 κ 8 − 44 κ 6 − 32 κ 4 + 7 κ 2 − 3 ) ( 4 κ 2 − 1 ) − 1 ( 2 κ 4 + 1 ) 2 ( 144 κ 4 − 25 κ 2 + 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 4 \"표시 스타일 \operatorname {Kurt} [X] \kafrac {3(72\kappa ^{10}-360\kappa ^{8}-44\kappa ^{6}-32\kappa ^{4}-7\kappa ^{2}-3}{(4\kappa ^{4}-1)}{(2\kappa^{4}\kappa\kappa\kapa\kapa\kapa\kapa\kapa\text}{1}\kapa 왜도 II형의 γ-지수 분포의 왜도는 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
스큐 [ X ] = E [ [ X − 1 β 1 1 − κ 2 ] 3 σ κ 3 ] \displaystyle \operatorname {Skew} [X]=\operatorname {E} \left[{\fracleft[X-{\frac{1}{\frac{1-\kappa^{2}}\right]^{3}}{\frac{\kappa}}{\right}} 따라서 유형 II 분포의 γ-지수 분포의 왜도는 다음과 같이 제공됩니다.
스큐 [ X ] = − 2 ( 15 κ 6 + 6 κ 4 + 2 κ 2 + 1 ) β 3 σ κ 3 ( κ 2 − 1 ) 3 ( 36 κ 4 − 13 κ 2 + 1 ) 위해서 0 ≤ κ < 1 / 3 표시 스타일 \operatorname {Skew} [X]=-{\frac {2(15\kappa ^{6}+6\kappa ^{4}+2\kappa ^{2}+1}{\kappa ^{3}\kappa ^{3}(\kappa ^{4}-1)^{3}(\kappa ^{4}-13\kappa ^{2})\kappa의 텍스트에 대해 \frac {\frac {\frac {\kappa ^{2}\f
또는
스큐 [ X ] = 2 ( 15 κ 6 + 6 κ 4 + 2 κ 2 + 1 ) ( 1 − 9 κ 2 ) ( 2 κ 4 + 1 ) 1 − 4 κ 2 1 + 2 κ 4 위해서 0 ≤ κ < 1 / 3 \"표시 스타일 \operatorname {Skew} [X]={2(15\kappa ^{6}+6\kappa ^{4}+2\kappa ^{2}}{(1-9\kappa ^{2})}{\kappa ^{4}+1}}}{\sqrtext{\kappa {\kappa ^2}{3}\kappa {\kappa}\kappa {\kappa}\kapa}\kapa}\kapa {\kapa
일반 지수 분포 의 왜도는 한계 κ → 0 {{displaystyle \kappa \rightarrow 0} 에서 복구됩니다.
분위수 분위수 는 다음 식에 의해 주어집니다.
x 정량의 ( F κ ) = β − 1 인 κ ( 1 1 − F κ ) \displaystyle x_{\textrm {quantile}}(F_{\kappa})=\display ^{-1}{\kappa}{\Bigg(}{\frac {1}{\kappa}}}{\Bigg)}}}
0 ≤ F ≤ 1 {\displaystyle 0\leq F_{\kappa }\leq 1} 의 경우, 중위수는 다음과 같습니다.
x 중앙값 ( F κ ) = β − 1 인 κ ( 2 ) \displaystyle x_{\textrm {median}}(F_{\kappa})=\display ^{-1}\display_{\kappa}(2)
로렌츠 곡선 II형의 γ-지수 분포와 관련된 로렌츠 곡선은 [2] 다음과 같습니다.
L κ ( F κ ) = 1 + 1 − κ 2 κ ( 1 − F κ ) 1 + κ − 1 + κ 2 κ ( 1 − F κ ) 1 − κ 표시({style{\mathcal {L}}_{\kappa}(F_{\kappa})=1+{\frac {1-\kappa}{2\kappa}}^{1+\kappa}}(1-F_{\kappa})^1+{\kappa}}(1-F_{\kappa}){\kappa}} 지니계수는
G κ = 2 + κ 2 4 − κ 2 {\kappa}=displaystyle \operator name {G}_{\kappa ^{2}}{4-\kappa ^{2}}}}
점근 거동 유형 II의 γ-지수 분포는 [2] 다음과 같이 점근적 으로 동작합니다.
림 x → + ∞ f κ ( x ) ∼ κ − 1 ( 2 κ β ) − 1 / κ x ( − 1 − κ ) / κ \"표시 스타일 \lim _{x\to +\infty}f_{\kappa }(x)\sim \kappa ^{-1}(2\kappa \kappa )^{-1/\kappa }x^{(-1-\kappa)/\kappa }} 림 x → 0 + f κ ( x ) = β {\displaystyle \lim _{x\to 0^{+}}f_{\kappa}(x)=\displaystyle }
적용들 γ-지수 분포는 다음과 같은 여러 영역에 적용되었습니다.
암석 [3] 덩어리의 특성을 분석하기 위한 지오메카니즘; 양자 이론에서 플랑크의 복사 [4] 법칙을 이용 한 물리적 분석에서; 역문제 에서, γ-지수 분포는 강력한 [5] 접근법을 공식화하기 위해 사용되었습니다. 네트워크 [6] 이론에서. 참고 항목
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