第一部分——状态估计机理(1)-- 概率论基础

一、概率密度函数

1.1 定义

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

1.2 贝叶斯公式及推断

在这里插入图片描述x是待估计的机器人所处的状态,y是传感器的测量
在这里插入图片描述

  • 先验概率是通过对以往经验分析对状态进⾏估计得到的概率;
  • 后验概率指的在当前状态下,得到了⼀定的观测,或者造成了⼀定的效应,得到这个观测或者效应信息之后,对状态修正后的概率。

1.3 矩

在这里插入图片描述

1.4 样本均值和样本方差

在这里插入图片描述
更具体地说,这是因为N个样本的样本⽅差⾃由度是N−1,其中⼀个⾃由度因为均值⽽消去,所以归⼀化系数是1/(N−1)

1.5 统计独立性与不相关性

在这里插入图片描述

1.6 归一化积

在这里插入图片描述

1.7 负熵和互信息

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

1.8 克拉美罗下界和费歇尔信息量

在这里插入图片描述
我们⽤^来表⽰估计(estimated)量
在这里插入图片描述

二、高斯概率密度函数

2.1 定义

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.2 Isserlis定理

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.3 联合高斯概率密度函数,分解与推断

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.4 统计独立性,不相关性

在这里插入图片描述我们也可以从另⼀个⾓度来思考这件事。⾸先假设变量是不相关的,那么Σ
xy=0,于是它们是统计独⽴的。既然这些条件都是⼀样的,在⾼斯概率密度函数的情况下,就可以相互替代着使⽤统计独立和不相关的术语。

2.5 高斯分布随机变量的线性变换

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.6 高斯概率密度函数的归一化积

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.7 Sherman-Morrison-Woodbury等式

对于可逆矩阵,我们可以将它分解为⼀个下三⾓—对⾓—上三⾓(lower-diagonal-upper,LDU)形式或上三⾓—对⾓—下三⾓(upper-diagonal-lower,UDL)形式,如下所⽰:
在这里插入图片描述

2.8 高斯分布随机变量的非线性变换

在这里插入图片描述在这里插入图片描述闭式解就是解析解
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.9 高斯分布的香农信息

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.10 联合高斯概率密度函数的互信息

在这里插入图片描述

2.11 高斯概率密度函数的克拉美罗下界

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

三、高斯过程

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

原文地址:https://www.cnblogs.com/long5683/p/12885765.html