概率、方差与协方差
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均值描述分布中心,方差描述偏离均值的平方尺度,标准差是方差的平方根。协方差描述两个量是否倾向于一起变化。相关不等于因果,零相关也不一般等于独立。
从头理解
两次有同样温漂的测量并不独立。求平均时共同漂移不会像随机误差那样消失。Var(X+Y)=VarX+VarY+2Cov(X,Y),相减时协方差项变负。
条件概率还需分清方向。P(数据|目标) 是似然的一部分,P(目标|数据) 则需要先验,二者不能直接相等。
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加权反演、误差条、判别阈值与实验设计都使用这些概念。详见 C31、C37。
自测:100 次独立同方差测量的平均标准差,相对单次是多少?
是十分之一。共同系统误差或相关噪声不满足这条简单缩放。
从两个误差看到协方差的作用
对随机量 X、Y,,于是
若两个通道共享同一个漂移,简单平均不能像独立噪声那样降低误差。相关系数是协方差除以两者标准差,其大小没有单位,但协方差有两个变量单位的乘积。
补充自测:两个变量不相关,就一定独立吗?
一般不成立;联合高斯等特定条件下才成立。非线性关系可以导致协方差为零却仍有依赖。
继续阅读:C25 噪声、漂移与滤波:数据的不确定性来自哪里 · C31 最小二乘与似然:什么叫“解释得足够好” · C37 不确定性与信息:误差条从哪里来 · C39 评价判别:ROC、漏检与数据泄漏
参考文献与继续学习
- MIT 18.05 · Introduction to Probability and Statistics随机变量、条件概率、统计推断与区间估计;本科公开课。
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