Distância Kullback – Leibler vs Kolmogorov-Smirnov

37

Percebo que existem muitas diferenças formais entre as medidas de distância Kullback – Leibler vs Kolmogorov-Smirnov. No entanto, ambos são usados para medir a distância entre distribuições.

Existe uma situação típica em que um deve ser usado em vez do outro?
Qual é a justificativa para fazer isso?

distributions distance-functions kolmogorov-smirnov kullback-leibler Greg
fonte

Uma questão relacionada: stats.stackexchange.com/questions/4/…

GaBorgulya

23

A divergência KL é normalmente usada em configurações teóricas da informação, ou mesmo configurações bayesianas, para medir a mudança de informações entre distribuições antes e depois de aplicar alguma inferência, por exemplo. Não é uma distância no sentido típico (métrico), devido à falta de simetria e desigualdade de triângulo, e por isso é usado em lugares onde a direcionalidade é significativa.

A distância KS é normalmente usada no contexto de um teste não paramétrico. De fato, raramente o vi usado como uma "distância entre distribuições" genérica, onde a distância , a distância Jensen-Shannon e outras distâncias são mais comuns. $\ell_1$

Suresh Venkatasubramanian
fonte

5

X_{1}, X_{2}, \dots

$X_1, X_2, \ldots$

p_{0}

$p_0$

p_{1}

$p_1$

T_{n} = n^{- 1} \sum_{i = 1}^{n} \log (p_{1} (X_{i}) / p_{0} (X_{i}))

$T_n = n^{-1} \sum_{i=1}^n \log( p_1(X_i) / p_0(X_i) )$

T_{n}

$T_n$

p_{0}

$p_0$

T_{n} \to - D (p_{0} | | p_{1})

$T_n \to -D(p_0 \,\vert\vert\, p_1)$

p_{1}

$p_1$

T_{n} \to D (p_{1} | | p_{0})

$T_n \to D(p_1 \,\vert\vert\, p_0)$

D (\cdot | | \cdot)

$D(\cdot \,\vert\vert\, \cdot)$

T_{n} > 0

$T_n > 0$

p_{0}

$p_0$

De fato. esse é um excelente exemplo. E, de fato, a maioria das versões gerais dos limites da cauda de Chernoff-Hoeffding usam a divergência KL.

precisa saber é o seguinte

2

Outra maneira de afirmar a mesma coisa que a resposta anterior em termos mais leigos:

Divergência KL - Na verdade, fornece uma medida de quão grande é a diferença entre duas distribuições uma da outra. Conforme mencionado na resposta anterior, essa medida não é uma métrica de distância apropriada, pois não é simétrica. Ou seja, a distância entre a distribuição A e B é um valor diferente da distância entre a distribuição B e A.

Teste de Kolmogorov-Smirnov - Essa é uma métrica de avaliação que analisa a maior separação entre a distribuição cumulativa de uma distribuição de teste em relação a uma distribuição de referência. Além disso, você pode usar essa métrica como um escore z na distribuição Kolmogorov para executar um teste de hipótese sobre se a distribuição de teste é a mesma distribuição que a referência. Essa métrica pode ser usada como uma função de distância, pois é simétrica. Ou seja, a maior separação entre CDF de A e CDF de B é igual à maior separação entre CDF de B e CDF de A.

SriK
fonte

Distância Kullback – Leibler vs Kolmogorov-Smirnov

Respostas: