確率と双対性:コイン投げから高次元幾何学へ

2025-09-21

この記事では、ランダムグラフにパスが存在する確率や、単位円上の4点の凸包が原点を含む確率など、一見無関係に見えるいくつかの確率の問題を考察しています。驚くべきことに、これらの確率はすべて1/2になります。著者は、巧みに双対性のトリックと組合せ論的議論を用いて、これらの問題の背後にある深い繋がりを明らかにしています。線形超平面が高次元空間を分割するセルの数を分析し、ランダム行列の性質を研究することで、著者は最終的にこれらの確率の結果を説明し、いくつかの未解決の数学的問題を提示しています。これにより、読者は確率、幾何学、双対性の間の奇妙な関係について考えるきっかけとなります。

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その他 双対性

混合分布のエントロピーに隠された驚くべき秘密

2025-07-01

この記事は、確率密度関数の混合のエントロピーとその補間係数の関係を深く掘り下げています。著者は、エントロピーは確率の関数として凹関数であり、この凹性は2つの分布間の相互情報量と直接的に関連していることを明らかにしています。ベルヌーイ変数と条件付きエントロピーの概念を導入することで、この記事は、混合係数の知識を考慮した予測における期待されるサプライズの変化を相互情報量がどのように定量化するのかを巧みに説明しています。さらに、KLダイバージェンスとクロスエントロピーに関連付ける新しい概念「傾向性」を導入しています。この記事では、Jensen-Shannonダイバージェンスと、高次のテイラー展開で現れるNeyman χ²ダイバージェンスについても議論しています。最終的に、混合のエントロピー関数は、2つの確率分布間の尤度比の分布を完全に記述し、確率分布間の関係を理解するための新しい視点を与えていると結論付けています。

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