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Existence d'une matrice de covariance

Posté par
H_aldnoer
25-06-08 à 02:37

Un petit exercice, très subtil!

Existe-il un vecteur gaussien dont la matrice de covariance soit :

\Large{\begin{pmatrix}1&\frac{1}{2}&0&\frac{1}{2}\\\frac{1}{2}&1&\frac{1}{2}&0\\0&\frac{1}{2}&1&\frac{1}{2}\\\frac{1}{2}&0&\frac{1}{2}&1\end{pmatrix}

Déjà il faudrait que \Large{\mathbb{V}(X_k)=1.
Ensuite, je ne vois pas comment étudier les covariances.
Une piste ?

Posté par
raymond Correcteur
Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:19

Bonjour.

Il faut diagonaliser la matrice.

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:20

pas facile...
on s

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:20

oups!!
Salut Raymond

Posté par
raymond Correcteur
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:28

Bonjour robby 3.

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:32

La matrice est symétrique réelle donc diagonalisable!
Il existe une base dans laquelle cette matrice s'écrit \Large{diag(a_1,...,a_4) donc il existe bien un tel vecteur gaussien \Large{X=\begin{pmatrix}X_1\\X_2\\X_3\\X_4\end{pmatrix} avec \Large{\mathbb{V}(X_k)=a_k et \Large{X_1,...,X_4} indépendants!

C'est pas le but de faire de l'algèbre linéaire, je pense que c'est bon comme ça ?

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:35

si c'était le cas...alors X1 et X2 serait indépendant or c'est pas le cas.
seul X1 et X3 sont indépendants et X2 avec X4...

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:45

Euh ... j'ai pas compris ton raisonnement!

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 13:51

Raymond te dit de la diagonaliser...tu dis oui,c'est possible...
si on la diagonalise ça veut dire que les covariances de (X1,X2)...sont nulles non?

or ici avec cette matrice là, X1 et X2 ne sont pas indépendnats...tu vois que X1 est indépendants de X3 et X2 de X4 mais X1 et X2 ne sont pas indépendants(covariance non nulle).
donc je dirais qu'il n'existe pas de tel vecteur gaussien?

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 14:06

Ah je vois ce que tu veux dire!

Mais si dans une certaine base on peut la matrice de covariance de manière à ce qu'elle soit diagonale, cela ne signifie pas que les composantes du vecteur \Large{X}, qui sont des v.a. gaussiennes sont indépendantes ?


A moins qu'il faille aussi exprimer le vecteur \Large{X} dans cette nouvelle base ?

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 14:13

en fait je suis pas sur!

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 14:13

Raymond> quel était le but premier de diagonalisr la matrice?(je veux dire mise à part de la rendre diagonale )

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 14:18

J'avais imaginé un truc :


On a l'expression de la matrice dans la base canonique \Large{B} et qui est donnée par l'énoncé \Large{M=\begin{pmatrix}1&\frac{1}{2}&0&\frac{1}{2}\\\frac{1}{2}&1&\frac{1}{2}&0\\0&\frac{1}{2}&1&\frac{1}{2}\\\frac{1}{2}&0&\frac{1}{2}&1\end{pmatrix} ainsi que celle du vecteur \Large{X=\begin{pmatrix}X_1\\X_2\\X_3\\X_4\end{pmatrix}.



C'est une matrice symétrique réelle donc diagonalisable : il existe une base \Large{B'} dans laquelle \Large{M=\begin{pmatrix}a_1&0&0&0\\0&a_2&0&0\\0&0&a_3&0\\0&0&0&a_4\end{pmatrix}.

En exprimant le vecteur \Large{X} dans la base \Large{B'} on aura que ce vecteur est gaussien avec ce que j'énoncé à 13:32.


Mais le passage d'une expression à une autre, c'est juste réaliser une certaine opération linéaire non ?

Donc je pense que c'est oui!

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 14:35

moi je maintiens que c'est non mais je voudrais bien que quelqu'un nous aide

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 18:02

quelqu'un a t-il une astuce?
une idée?

Posté par
lyonnais
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 20:30

Salut H

Je ne connais pas cette partie de cours (covariance ...).

Mais si ça peut t'aider :

Existence d\'une matrice de covariance

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 20:32

reste à savoir quelle était l'idée de Raymond...
Merci Lyonnais!

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 21:43

quelqu'un voit-il l'astuce ici?

Posté par
stokastik
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 23:14

Y'a quoi dans votre cours ? Existence si et seulement si la matrice est symétrique positive ou symétrique définie positive ? Dans le premier cas, ceci est équivalent à symétrique et valeurs propres positives, strictement positives dans le second cas. Les valeurs propres sont précisément les coefficients diagonaux de la matrice diagonalisée.

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 23:18

Citation :
Existence si et seulement si la matrice est symétrique positive ou symétrique définie positive ?

>??
existence ssi det(matrice de covariance) non nul...

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 23:19

Dans le cours on dit que la matrice de covariance est symétrique et semi-définie positive.


Donc ici, on diagonalise la matrice et on regarde le signe des coefficients diagonaux ?
Ici, il semble qu'il y en ait un qui soit nulle, donc c'est pas bon ?

Posté par
robby3
re : Existence d'une matrice de covariance 25-06-08 à 23:21

mais la matrice de départ est bien symétrique semie-définie positive non?

Posté par
H_aldnoer
re : Existence d'une matrice de covariance 26-06-08 à 11:11

Stokastik si tu repasses par ici, peux-tu me dire si mon post de 23:19 est correct ?



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